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创新3D 打印技术,将电子元件和细胞直接印在皮肤上
来源:搜狐科技   发布者:张小圈   日期:2018-05-14   今日/总浏览:1/1097

手持3D皮肤打印机.jpg

美国明尼苏达大学(University of Minnesota)研究人员首次使用客制化且低成本的 3D 打印技术,在手臂上印制电子产品,这项技术可以应用在战场士兵,借由打印的感应器来检测身体所含化学物质或生物分子。

此外,也还能印制太阳能电池,帮简易电子设备充电;研究人员还成功将生物细胞印制在小鼠伤口上,发现这项技术可能为伤口愈合和皮肤相关疾病提供新的治疗方式。

这项研究报告发布在学术期刊《先进材料》(Advanced Materials)。

研究第一作者、明尼苏达大学机械工程副教授 Michael McAlpine 表示:「我们对这项 3D 打印技术感到兴奋,而且这台方便携带的 3D 印表机价钱低于 400 美元。想像一位士兵可以从背包里拿出这台印表机,直接在他的皮肤上打印感应器或是他需要的电子产品,士兵们需要的物品都能放在一台轻便且好携带的 3D 印表机中。」

这个 3D 印表机的关键技术在于打印过程中能适应身体的微小振动,也会利用计算机视觉(computer vision,利用摄影机和电脑代替人眼辨识目标、跟踪和测量,并做图像处理)调整运动位置。

McAlpine 副教授谈到:「在皮肤使用印表机时,即使人们想努力保持静止仍会有轻微晃动,且每个人晃动幅度都不一样,而这台印表机利用标记追踪手部轮廓和运动方式,并即时调整位置,因此打印出来的电子元件依然保持完整。」

这项 3D 打印技术另一个独到之处在于它使用「银片」为专用墨水,因此在室温下固化且能导电。这比起需要在高温下(摄氏 100 度)才能固化的油墨更方便,且不会烧伤手。移除打印上去的电子元件也十分简单,只要使用镊子将它夹起或用水清洗即可。

除了应用在电子元件,创新的 3D 打印技术还能印出细胞,帮助治疗皮肤病患者。McAlpine 团队与明尼苏达大学医学院的儿科医生 Dean Jakub Tolar 合作,成功使用「生物墨水」(bioink)印制出小鼠伤口周围的受伤细胞,这也开创了先进医学实验对皮肤病的治疗。

McAlpine 说:「我很喜欢将电子元件或细胞直接印制在皮肤上的想法,听上去简单,但对未来的应用开创却有无限潜力。」

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