Ein bionisches Auge dank 3D-Druck bald nicht mehr nur Science Fiction?
Die McAlpine Forschungsgruppe an der University of Minnesota ist der Realisierung eines bionischen Auges einen Schritt näher gekommen.
Was für die meisten wahrscheinlich sehr futuristisch erscheint, ist tatsächlich in vollem Gange. Die ersten Patienten haben bereits Implantate erhalten, welche die Sehfähigkeit verbesserte.
Die additive Fertigung ist auch in diesem Bereich eine wichtige Methode. Koreanischen Forschern gelang es ein künstliches Auge zu drucken und zu einem bionischen Auge sei es nicht weit. Michael McAlpine, Professor für Maschinenbau an der UMN, erklärt: „Das bionische Auge gilt oft als Science Fiction, aber wir sind ihm heute so nahe wie der Einsatz eines Multi-Material-3D-Druckers.“
Diese Forschungsgruppe ist bereits länger mit dem 3D-Drucken von Organen beschäftigt und steckt hinter vielen Innovativen Projekten. Unter anderem dem Drucken von elektronischen Bauteilen auf die Haut oder das „bionische Ohr“, wodurch sie viel Aufmerksamkeit bekamen.
Ihr nächstes Ziel: ein bionisches Auge
Diesmal interessieren sie sich für ein anderes Sinnesorgan: das Auge.
Das Projekt hat für McAlpines eine ganz persönliche Motivation: „Meine Mutter ist auf einem Auge blind, und wenn ich über meine Arbeit rede, sagt sie: „Wann wirst du mir ein bionisches Auge ausdrucken?“
Eines Tages soll es tatsächlich blinden Menschen helfen, besser oder gar vollständig sehen zu können.
Bionisches Auge in 3D gedruckt
Zu Beginn wurde lediglich in einer halbkugelförmigen Glaskuppel gedruckt um zu zeigen, wie die Herausforderung des Druckens von Elektronik auf einer gekrümmten Oberfläche gemacht werden kann.
Das ganze geschieht mithilfe eines speziellen 3D-Druckers und einer Basistinte aus Silber-Nanopartikeln. Die Tinte blieb bei der gekrümmten Oberfläche an ihrem Platz und trocknete gleichmäßig, anstatt die Kuppel herunter zu fließen.
Der Druck der Silber-Nanopartikel auf einer halbkugelförmigen Glaskuppel
Die Forscher erklärten, dass sie anschließend mit Halbleitern, genauer gesagt mit Polymermaterialien Photodioden druckten. Diese wandeln Licht in Strom um und sollen die Funktion des Auges simulieren.
„Wir haben noch einen langen Weg vor uns, um aktive elektronische Komponenten zuverlässig zu drucken, aber unsere 3D gedruckten Halbleiter könnten mit der Effizienz von Halbleiterbauelementen, die in Mikrofertigungsanlagen hergestellt werden, konkurrieren“, sagt McAlpine. „Außerdem können wir ein Halbleiterbauelement leicht auf eine gekrümmte Oberfläche drucken, was sie noch nicht können.“
Als nächstes sollen Prototypen entwickelt werden, welche noch mehr Lichtrezeptoren enthalten und dementsprechend deutlich effizienter sind.
Weitere Informationen finden Sie auf der offiziellen Website der Universität.
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