中國粉體網(wǎng)訊 明尼蘇達大學(xué)的研究人員在他們開創(chuàng)性研究中，首次成功地在人體皮膚上直接3D打印電子產(chǎn)品。這支團隊使用的是便宜的便攜式桌面3D打印機直接在人手背上制造功能電子元件。使用特殊的運動傳感系統(tǒng)來防止由于手部運動而在打印過程中發(fā)生任何錯誤。這項技術(shù)將來可用于將臨時傳感器放在人體上，以檢測化學(xué)或生物制劑，甚至是以對基本電子設(shè)備進行充電的太陽能電池。該團隊還將生物細胞直接打印在小鼠皮膚上。
該研究的主要作者、明尼蘇達大學(xué)Benjamin Mayhugh機械工程副教授Michael McAlpine說：“我們很高興看到這款全新3D打印技術(shù)的潛力，它使用價格低于400美元的便攜式打印機。我們設(shè)想一個士兵可以將這臺打印機從背包里拿出來，直接在皮膚上打印出他們需要的化學(xué)傳感器或其他電子產(chǎn)品，這就像是一把未來的‘瑞士軍刀’，他們所需要的一切都可以使用便攜式3D打印機進行打印“。
在最近幾年里隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我們已經(jīng)看到3D打印電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展，以滿足日益增長的電子設(shè)備小型化的需求。在皮膚上的3D打印也是過去已經(jīng)探索過的事情，以及用于移植物的3D打印皮膚組織。這種最新的發(fā)展是功能性電子元件首次直接3D打印在人體皮膚上，并展示了將這些打印技術(shù)結(jié)合在一起的巨大潛力。
首先將分立的電子元件放置在主體的手上。3D打印電子產(chǎn)品圍繞這些打印。作為完成電路的演示，LED成功通電。一旦打印電子設(shè)備達到了他們的目的，它們很容易用鑷子剝離或用水沖洗掉。
使用3D打印技術(shù)突破的關(guān)鍵創(chuàng)新之一是創(chuàng)造了一種由銀片制成的專用墨水。與其他需要在高溫下固化并且在打印過程中會燒傷手的3D打印油墨不同，該油墨能夠在室溫下固化并且能夠進行傳導(dǎo)。該團隊還開發(fā)了一個系統(tǒng)，以便在3D打印過程中讓主體的手輕微移動。標(biāo)記被放置在皮膚上，并且3D掃描以創(chuàng)建地圖。借助計算機視覺，打印機可以使用此圖來指導(dǎo)打印過程，實時調(diào)整小幅手動。
為了進一步研究3D打印在皮膚上的應(yīng)用，該研究團隊與明尼蘇達大學(xué)兒科醫(yī)生和醫(yī)學(xué)院院長Jakub Tolar合作，他是世界知名的罕見皮膚病治療專家。他們使用特殊的生物墨水將有機細胞打印到老鼠皮膚上的傷口上。未來，這種技術(shù)的發(fā)展可能會導(dǎo)致先進的新型醫(yī)學(xué)治療方法，從而改善傷口愈合和皮膚移植物的直接3D打印，適用于患有皮損和其他皮膚病的人群。
這項研究獲得了由美國國立衛(wèi)生研究院和國家資助的明尼蘇達州再生醫(yī)學(xué)基金的資助。該研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在Advanced Materials雜志上，題為“3D Printed Functional and Biological Materials on Moving Freeform Surfaces”。
