רכיבי אלקטרוניקה ותאים המודפסים ישירות על גבי העור

במסגרת מחקר חדש ופורץ דרך, חוקרים מאוניברסיטת מינסוטה השתמשו במדפסת תלת ממדית זולה ומותאמת על מנת להדפיס, לראשונה אי פעם, רכיבי אלקטרוניקה על גבי יד אנושית. הטכנולוגיה תוכל לשמש חיילים בשדה הקרב על מנת להדפיס באופן זמני חיישנים על גבי הגוף שלהם במטרה לזהות חומרים כימים או ביולוגיים או אפילו תאים סולאריים שיוכלו להטעין מכשירי אלקטרוניקה חיוניים

[תרגום מאת ד”ר נחמני משה]

במסגרת מחקר חדש ופורץ דרך, חוקרים מאוניברסיטת מינסוטה השתמשו במדפסת תלת ממדית זולה ומותאמת על מנת להדפיס, לראשונה אי פעם, רכיבי אלקטרוניקה על גבי יד אנושית. הטכנולוגיה תוכל לשמש חיילים בשדה הקרב על מנת להדפיס באופן זמני חיישנים על גבי הגוף שלהם במטרה לזהות חומרים כימים או ביולוגיים או אפילו תאים סולאריים שיוכלו להטעין מכשירי אלקטרוניקה חיוניים.

החוקרים הצליחו להדפיס גם תאים ביולוגיים על גבי העור הפגוע של עכברים. השיטה תוכל להוביל לפיתוח טיפולים רפואיים חדשניים לשם ריפוי פצעים והדפסה ישירה של שתלי עור לטיפול במחלות עור. המחקר פורסם זה מכבר בכתב העת המדעי Advanced Materials.

“אנו נרגשים באשר לפוטנציאל של טכנולוגיה חדשה של הדפסה תלת-ממדית העושה שימוש במדפסת קלת משקל וניידת שמחירה פחות מ-400 דולרים”, אמר החוקר הראשי מאוניברסיטת מינסוטה. “אנו מסוגלים לדמיין חייל שיוכל להוציא את המדפסת הזו מהתרמיל שלו ולהדפיס לו בנחת חיישן או מכשיר אלקטרוני אחר שהוא צריך, ישירות על גבי העור שלו. “זה יהיה מעין ‘אולר צבאי שוויצרי’ של העתיד שיכלול את כל מה שהחייל צריך בתוך כלי נייד ויחיד מסוג מדפסת תלת-ממדית”.

אחד מהרעיונות של שיטת ההדפסה התלת-ממדית החדשנית הוא שהמדפסת יכולה להסתגל לתנודות זעירות של הגוף במהלך ההדפסה. סמנים זמניים מקובעים על גבי העור ואז העור עובר סריקה. המדפסת עושה שימוש בראייה ממוחשבת על מנת להתאים את התנועות בזמן אמת. “לא משנה כמה משתדל אדם שלא לזוז במהלך פעילותה של המדפסת על גבי הגוף, הוא עדיין יזוז קלות וכל יד תהיה שונה מרעותה,” אומר החוקר הראשי. “המדפסת הזו יכולה לעקוב אחר היד בעזרת הסמנים ולהתאים בזמן אמת את התנועות ואת קווי המתאר של היד, כך שהדפסת הרכיב האלקטרוני נותרת יציבה”.

מאפיין ייחודי נוסף של שיטת הדפסה תלת-ממדית זו נעוץ בעובדה שהיא עושה שימוש ביוד מיוחד העשוי מחלקיקי כסף שיכולים להוליך חשמל בטמפרטורת החדר. מאפיין זה נבדל מסוגי יוד אחרים של מדפסות תלת-ממדיות קיימות המחייבים אשפור בטמפרטורות גבוהות יחסית של קרוב ל-100 מעלות צלזיוס, טמפרטורה שתגרום לכוויה ביד ובגוף.

לשם הרחקת רכיבי האלקטרוניקה המודפסים על גבי העור, האדם פשוט יכול לקלף את הרכיב בעזרת מלקט או לשטוף אותו החוצה עם מים. בנוסף לרכיבי אלקטרוניקה, שיטת ההדפסה התלת-ממדית החדשה סוללת את הדרך לפיתוחם של יישומים אחרים רבים, לרבות הדפסת תאים ושתלי עור לטובת אנשים הסובלים ממחלות עור. צוות המחקר הצליח להשתמש בביו-דיו על מנת להדפיס תאים על גבי עור פגוע של עכבר, שיטה שתוכל לסייע בטיפול באנשים עם כוויות ומחלות עור. “אני מסוקרן מהרעיון של הדפסת רכיבי אלקטרוניקה או תאים ישירות על גבי העור האנושי,” אומר החוקר הראשי. “זהו רעיון כל כך פשוט והוא בעל פוטנציאל בלתי נדלה לשם פיתוח עתידי של יישומים חשובים”.

 

הידיעה על המחקר

סר

אחד מהמאפיינים החדשניים של שיטת ההדפסה התלת-ממדית על העור הוא היכולת של המדפסת להשתמש בראייה ממוחשבת על מנת לעקוב ולהסתגל לתנועות הגוף בזמן אמת אוניברסיטת מינסוטה] McAlpine[באדיבות: קבוצת