Investigadores de la Universidad de Minnesota han impreso sobre una semiesfera un arreglo de detección de imágenes, constituyéndose en el primer prototipo de "ojo biónico". Crédito: Universidad de Minnesota, grupo de McAlpine.

Los ojos biónicos ya no son una fantasía de la ciencia ficción

Agosto 29, 2018 | La historia original se obtuvo de la Universidad de Minnesota

Por primera vez, un equipo de investigadores de la Universidad de Minnesota, imprimió completamente un conjunto de receptores de luz en una superficie hemisférica. Este descubrimiento marca un paso significativo hacia la creación de un "ojo biónico" que algún día podría ayudar a la gente ver mejor o a los ciegos, a ver.

La investigación se publica hoy en Advanced Materials, una revista científica que abarca la ciencia de los materiales. El autor también tiene la patente de otros dispositivos semiconductores impresos en 3D.

"Los ojos biónicos son usualmente pensados como de ciencia ficción, pero ahora usando una impresora 3D multimaterial, estamos más cerca que nunca de lograrlos", dijo Michael McAlpine, coautor del estudio y profesor asociado de ingeniería mecánica de la Universidad de Minnesota.

Los investigadores emplearon una cúpula semiesférica de cristal, para mostrar cómo podían superar el reto de la impresión electrónica en una superficie curvada. Usando su impresora 3D hecha a medida, empezaron con una tinta base de partículas de plata. La tinta dispensada permaneció en su lugar y se secó uniformemente en lugar de correr por la superficie curvada. Los investigadores utilizaron luego materiales semiconductores del polímero para imprimir los fotodiodos, que convierten la luz en electricidad. Todo el proceso dura aproximadamente una hora.

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McAlpine sostuvo que lo más sorprendente fue la eficiencia lograda del proceso de la conversión de luz en electricidad (25%) con los semiconductores totalmente impresos en 3D.

“Tenemos un largo camino para ir a la electrónica activa de la impresión rutinaria de forma fiable, pero nuestros semiconductores impresos en 3D están comenzando a demostrar que potencialmente podrían rivalizar con la eficiencia de los dispositivos semiconductores de micro fabricación para instalaciones”, dijo McAlpine. "Además, se demostró que se puede imprimir fácilmente un dispositivo semiconductor en una superficie curva". McAlpine y su equipo son conocidos por integrar la impresión 3D, la electrónica y la biología en una sola plataforma. Hace unos años recibieron atención internacional al imprimir un "oído biónico". Desde entonces, tienen diversas impresiones 3D -como los órganos artificiales para la práctica quirúrgica, tela electrónica que podría servir como "piel biónica," la electrónica para una mano móvil y las células y el andamiaje extracelular que podría ayudar a recobrar algunas funciones pacientes que padecen de lesiones de la médula espinal.

McAlpine sostiene que a continuación los pasos a seguir son crear un prototipo con más receptores de luz y que sean aún más eficientes. También les gustaría encontrar una manera de imprimir en un material semiesférico blando que pueda ser implantado en un ojo real.

Nota: Este artículo ha sido editado para adecuar su longitud y contenido.

Referencia: Park, S. H., Su, R., Jeong, J., Guo, S., Qiu, K., Joung, D., . . . McAlpine, M. C. (2018). 3D Printed Polymer Photodetectors. Advanced Materials.

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Traducido de: https://www.technologynetworks.com/cell-science/copyright
doi:10.1002/adma.201803980.