3D Yazıcıdan Elde Edilen Prototip Biyonik Göz

University of Minnesota’dan bilim insanları ilk kez tamamı 3D yazıcı ile üretilmiş yarımküre ışık reseptörü ağı üretmeyi başardı. Bu keşif, birgün az gören veya görme engelli insanların görme yetilerini geri kazanmalarını sağlayabilecek ‘biyonik göz’ üretimine giden yolda çok büyük bir adım olarak değerlendiriliyor.

Advanced Materials’ta yayımlanan çalışmanın başyazarı aynı zamanda 3D yazıcılar ile yazdırılmış yarıiletken cihazların patentlerini de elinde bulunduruyor.

Araştırmacılar, ilk olarak yarımküre biçiminde cam kubbe üreterek, kıvrımlı bir yüzeyde elektronik bir cihaz yazdırmadaki sorunun önüne geçmeye çalıştı. Özel üretim 3D yazıcı ile ikinci aşamada gümüş parçacıklı 3D yazıcı mürekkebini kullanan araştırmacılar, kubbe üzerinde yoğunlaşan mürekkebin bulunduğu yerde kuruyarak damıtıldığı yerde kalmasını sağladı. Bunun üzerine yarıiletken polimer malzeme ile fotodiotlar (photodiodes) üretilerel ışık uyarısından elektrik üretilmesini sağladı.

Toplamda 1 saat süren tüm aşamaların sonunda, yalnızca 3D yazıcı ile üretilmiş yarıiletkenler ile ışığın elektriğe çevrilmesinde yüzde 25 verimliliğe ulaşıldı.

Rutin anlamda aktif elektronikler üretmede uzun yollar katettiğimizi belirten araştırmacılar, artık 3D yazıcı ürünü olan yarıiletkenlerin, mikrofabrikasyon fasilitelerinde seri üretime giren yarıiletken cihazların verimlilik düzeyi ile yarışma potansiyeli taşıdığını gözler önüne seriyor. Üstelik şu anda, mevcut araştırmada da olduğu gibi kıvrımlı kubbe tipi yüzeylerde de yarıiletken cihazlar üretebilmeleri dolayısıyla bir adım öne olduklarını belirtiyorlar.

McAlpine ve araştırma ekibi, 3D yazıcılar ile elektronik ve biyolojik ürünlerin tekil bir platform üzerinde üretilebildiğini göstermeleri ve bu alandaki başarıları ile biliniyorlar. 3D yazıcı ile ürettikleri ‘Biyonik kulak’ ile birkaç yıl önce tanınan araştırma ekibi o zamandan bu yana 3D yazıcı ile üretilmiş yaşamsal olanlara benzer yapay organlar üreterek bunların ameliyatlarda kullanılmasını da sağladı.

Bu ürünlerin arasında biyonik deri işlevi görebilen elektronik fabrik, omurilik zedelenmeleri ile yaşayan insanların bazı fonksiyonlarını geri kazanmalarını sağlayan hücresel yapılar ve hareket edebilen direkt elektronik eller gibi yapılar bulunuyor.

McAlpine, bir sonraki adımın daha fazla ışık reseptörleri bulunan ve verimliliği çok daha yüksek olan bir göz prototipi üretmek olduğunu belirtiyor. Bundan sonraki en önemli adım ise, direkt olarak gerçek göz gibi kullanılabilecek sentetik yarımküre göz yapılarının seri üretimi olacaktır.