3D-Druckverfahren: Das bionische Auge

Screenshot twin-cities.umn.edu

Die amerikanische >>University of Minnesota<< hat einen wichtigen Schritt in Richtung bionisches Auge getan: Der Prototyp wurde bereits erfolgreich gedruckt. Wichtige optoelektronische Bauelemente, wurden mitsamt einen Polymer-Photodetektoren, auf einer halbkugelförmigen Oberflächen in einen 3D-Druckverfahren aufgetragen.

>>Pressetext<<

„Forscher der University of Minnesota haben einen Prototypen für ein bionisches Auge per 3D-Druck hergestellt. Um dieses Ziel zu erreichen, mussten die Wissenschaftler zunächst einen Weg finden, elektronische Bauteile auf einer kurvenförmigen Oberfläche zu drucken. Möglich wurde das durch den Einsatz eines speziell angepassten 3D-Druckers und einer Tinte aus Silberpartikeln. Der neue Ansatz soll blinden und sehbehinderten Menschen eines Tages wieder zur uneingeschränkten Sicht verhelfen, hofft das Projektteam.“

 

 

>>3d-grenzenlos.de<<

„Wie du Universität von Minnesota auf ihrer Website erklärt, begannen die Forscher mit einer Grundierung aus Silberpartikeln, die von dem 3D-Drucker additive aufgebracht wurde. Die Spezialtinte bleibt nach dem Dispensieren an Ort und Stelle und trocknet gleichmäßig. Dann folgen Photodioden, die auf das Substrat gedruckt werden. Dabei nutzen die Forscher halbleitende Polymermaterialien, die Licht in Elektrizität umwandeln. Der gesamte Druckprozess dauert lediglich eine Stunde.

„Bionische Augen werden normalerweise als Science-Fiction angesehen, aber dank dem speziellen Multi-Material-3D-Drucker sind wir dem Ziel näher gekommen. Halbleiter haben eine Effizienz von 25% bei der Umwandlung von Licht in Elektrizität gezeigt. Das hat unsere Erwartungen übertroffen“, sagte Michael McAlpine, Co-Autor der Studie.

„Wir haben einen langen Weg vor uns, um aktive Elektronik zuverlässig routinemäßig zu drucken, aber unsere 3D-gedruckten Halbleiter zeigen nun, dass sie möglicherweise mit der Effizienz von Halbleiterbauteilen konkurrieren können, die in Mikrofabrikationsanlagen hergestellt werden“, erläuterte McAlpine außerdem.“

 

>>3Druck.com<<

„Inspiriert wurde der Forschungsleiter zu diesem Vorhaben durch seine eigene Mutter, welche ihre Sehkraft auf einem Auge verlor. Um den 3D-Druck auf halbkugelförmigen Oberflächen zu testen, nutzten die Forscher ihren Extrusions-basierenden 3D-Drucker. Mit einer Basistinte aus silbernen Nanopartikeln wurde ein erster Test-Druck auf einer halbkugelförmigen Glaskuppel durchgeführt. Nach dem 3D-Druck hielt die Farbe erfolgreich auf ihrem Platz und trocknete gleichmäßig, ohne dabei in die Kuppel zu versickern. Nachdem dieser Test erfolgreich von Statten ging, nutzten die Forscher ihren 3D-Drucker, um Hochleistungs-Photodetektoren auf Polymerbasis, welche Licht in Elektrizität umwandeln, auf ein PET-Film-Substrat innerhalb der Glaskuppel 3D zu drucken. Die Detektoren sind in Bildaufnahmefelder mit hoher Empfindlichkeit und großem Sichtfeld integriert. Nach Aussage von McAlpine ist dieser Prozess 25% effizienter als mikrogefertigte Halbleiter und nimmt nur knapp eine Stunde in Anspruch. Weiters erklärt der Forscher, dass 3D-Mikrofertigungstechniken wie diese künftig der Schlüssel für den 3D-Druck von optoelektronischen Bauelementen mit optimaler Designflexibilität und damit einhergehend von tragbaren sowie 3D-strukturierten Optoelektroniken sein können.“

 

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Bild: nordvpn.com
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