Надруковане електронне око навчили розрізняти прості форми.
Біонічні електронні очі зовсім не схожі на звичайне живе око. Біонічне око - це камера, приймач і чіп з електростимуляторами. Камера вбудована в окуляри або ж ще якимось способом закріплена на голові, чіп і приймач імплантуються в організм і впливають на сітківку.
Сигнал з камери надходить на чіп, у якого є всього кілька десятків електростимуляторів - мозок сприймає їхні сигнали як великі плями. Біонічні очі, поки ще досить далекі від досконалості, дають можливість лише орієнтуватися в просторі, не розрізняючи деталей - з їх допомогою можна побачити дверний проєм або розрізнити на невеликій відстані контури предметів розміром з книгу. Зараз біонічні електронні очі є всього у декількох сотень людей, які втратили зір.
Технологія друку електронних пристроїв з полімерів могла б позбавити людей з біонічними очима від необхідності носити на голові камеру і дати можливість бачити досить дрібні деталі. Все це стане реальністю тільки тоді, коли на сітківці вдасться розмістити тисячі стимуляторів, а в електронне око вийде вбудувати таку ж кількість світлочутливих сенсорів. Поки не ясно, якою має бути начинка біонічного ока: чи будуть його сенсори кремнієвими, як у веб-камерах, чи потрібно щось інше?
Майкл Макалпайн (Michael McAlpine) і його колеги з Міннесотського університету вважають, що електронні компоненти в біонічних органах повинні бути гнучкими. Дослідники вже продемонстрували зразок надрукованого біонічного вуха і успішно наносили еластичні компоненти на шкіру. Щоб довести перспективність своєї технології, вони надрукували кілька світлочутливих сенсорів всередині скляної півсфери розміром з очне яблуко.
Полімерні сенсори щільно прилягають до скляної напівсфери, оскільки повторюють її форму, пояснюється в публікації в Advanced Materials. Електронні компоненти можна наносити на будь-яку вигнуту поверхню, для цього потрібно дати принтеру вказівки за допомогою програми AutoCAD. Перевага технології в тому, що друкувати можна різними матеріалами.
Сенсори для прототипу ока надруковані з шарів полімерів P3HT і PEDOT:PSS, силіконового ізолятора і «чорнил» з частинками срібла. Змінюючи «чорнило», дослідники друкували на одній підкладці сенсори і світловипромінюючі компоненти. При цьому характеристики гнучких сенсорів майже не відрізнялися від властивостей звичайних кремнієвих діодів. Потім на поверхню «очі» проектували прості геометричні фігури, і сигнали від полімерних сенсорів дозволяли розрізняти їх контури.
Надалі автори роботи мають намір зменшити розміри сенсорів і спробувати надрукувати світлочутливу матрицю. У перспективі і підкладка-напівсфера теж стане не скляною, а гнучкою. Можливо, тут доведеться до речі досвід створення багатошарових гнучких плат, про які ми недавно писали.
Цікаво, що полімерний принтер може працювати при кімнатній температурі, і він не чутливий до вологості і пилу. Навряд чи біонічні очі в найближчому майбутньому почнуть друкувати в домашніх умовах, але ось оперативний друк медичних датчиків на замовлення пацієнтів цілком може стати поширеною послугою.