Usando tecnología de impresión 3D, científicos de la Universidad de Minnesota han creado una serie de fotorreceptores en un sustrato hemisférico. En el futuro, la tecnología permitirá crear ojos biónicos mediante la impresión 3D y devolver la visión a personas completamente ciegas. En el futuro, los investigadores creen que los ojos biónicos no serán funcionalmente diferentes de los reales. Y en algunos casos, quizás, supere a este último.
El ojo vivo percibe la luz gracias a las neuronas fotorreceptoras ubicadas en la retina, que convierten la luz visible en una señal eléctrica. En el modelo creado en una impresora 3D por científicos de la Universidad de Minnesota, los diodos semiconductores desempeñan el papel de neuronas fotorreceptoras.
En los últimos años, los ingenieros han estado explorando activamente la posibilidad de crear ojos biónicos. Algunos prototipos creados en el pasado se han probado con éxito en humanos, pero la fabricación de tales prótesis es muy costosa, ya que cada dispositivo debe ensamblarse literalmente a mano. En el futuro, las tecnologías de impresión 3D pueden reducir significativamente el costo y simplificar el proceso de creación de dichos implantes, poniéndolos a disposición de una gama más amplia de personas necesitadas.
En la práctica, es muy difícil disponer una serie de diodos fotorreceptores en una superficie curva. Para resolver el problema, los científicos de Minnesota han creado una impresora 3D. Antes de imprimir, los científicos aplicaron una capa de nanopartículas de plata a la superficie interna de un hemisferio de vidrio usando una impresora, y luego, capa por capa, construyeron una estructura de fotorreceptores a partir de tinta de polímero semiconductor desarrollada por ellos. Todo el proceso de creación del ojo biónico tomó aproximadamente 1,5 horas.
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Según el jefe del estudio, Michael McAlpin, el primer prototipo mostró una eficiencia del 25 por ciento en convertir la luz visible en señales eléctricas, lo que los científicos creen que es un muy buen resultado para las primeras etapas de desarrollo.
“Nuestros fotorreceptores semiconductores impresos en 3D están comenzando a acercarse a la eficiencia de dispositivos similares fabricados mediante procesos industriales existentes”, comenta McAlpin.
“Además, la impresión 3D permite que los diodos semiconductores se depositen en superficies curvas. Otras tecnologías no brindan esa oportunidad.
En el futuro, los científicos planean aumentar el número de fotorreceptores artificiales utilizados. Cuantos más fotorreceptores se utilicen, más eficiente será la conversión de luz en una señal eléctrica. McAlpin y sus colegas también quieren mejorar la tecnología de impresión para poder crear microdispositivos semiconductores no sobre vidrio, sino sobre un sustrato blando, que en el futuro puede convertirse en la base de un futuro implante.
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Nikolay Khizhnyak
