Практически во всех фантастических книгах и фильмах тем или иным образом фигурируют кибернетические имплантаты. Да и кто не захочет заменить больные органы новыми, если это будет безболезненно и доступно?
Исследователи, ученые Тель-Авивского университета, занимающиеся микро электромеханическими системами – так называемой технологией мельчайших устройств МЭМС, придумали как, используя 3Dпрототипирование, создавать компоненты для микроскопических сенсоров. Именно они применяются в кибернетических имплантатах и бионических искусственных руках.
Сенсоры МЭМС способны собирать информацию извне, преобразуя химические сигналы или движение в электрические сигналы. Это напоминает действие акселерометра в смартфоне, который ориентирует экран горизонтально либо вертикально. Приводы МЭМС, наоборот, преобразуют электрические сигналы в движение.
Как правило, такие компоненты – мембраны изготавливают из силикона. Но ученые ТАУ решили использовать нетоксичные и очень гибкие органические полимеры. Такая 3d печать моделей мембран делает их более безопасными и комфортными для человеческого организма, к тому же менее энергозатратными. Полимерные мембраны более пластичные по сравнению с другими материалами, поэтому больше подходят для имплантации в живой организм. Кроме того, благодаря использованию полимерных мембран в протезировании, в частности для производства тестов и смарт протезов, такой метод более удобен и эффективен при использовании как внутри тела, так и снаружи.
Разработка данной уникальной технологии открывает большое количество новых возможностей. Гибкие мембраны позволят сделать датчики МЭМС намного чувствительнее, а двигатели – энергоэффективными.
По мнению доктора наук Лии Энгель, 3D печать с применением мягких материалов значительно расширяет технологические возможности и воображение ученых. Это изобретение станет областью, подобной конструктору Лего, только для взрослых. Уже сейчас инновационные полимерные мембраны реально производить недорого и быстро. Но чтобы ввести их в промышленность и обеспечить массовое экономичное производство, необходимо интенсивное развитие технологии 3Д-печати. Тогда следующим шагом может стать применение прототипирования для создания высокоэффективных датчиков и исполнительных механизмов практически полностью из полимера на нано- и микроуровне.