Bionikus fülek működése 3D-s nyomtatóval

Bionikus fülek működése 3D-s nyomtatóval

A kutatók a porcsejtek és a nanoanyagok 3D nyomtatásával használták a funkcionális füleket, amelyek rádiójeleket fogadnak. A tanulmány azt mutatja, hogy egy napon lehetségessé válik bionikus szövetek és szervek létrehozása.

 A szövettechnológiában sejteket és más anyagokat használnak a test szöveteinek, például a csont és a porcok javítására vagy pótlására. Jelenleg azonban nehéz háromdimenziós struktúrákat létrehozni a testben, különösen a bonyolult geometriájú szervek, például a fülek számára.

Ennek a problémának a kiküszöbölésére a Princetoni Egyetemen Dr. Michael McAlpine és Dr. David Gracias a Johns Hopkins Egyetemen vezetett kutatócsoport az additív gyártás vagy a 3-D nyomtatás felé fordult. Ebben a folyamatban egy háromdimenziós objektumot „nyomtatnak ki” úgy, hogy egymás után lévő anyagrétegeket helyeznek el egy digitális modell alapján.

A kutatók az emberi jobb fül számítógépes tervezésű (CAD) rajzát használták a nyomtatáshoz. A nyomtató „tintájaként” 3 komponenst használtak: a porcsejteket hidrogél mátrixban, szerkezeti szilikont és ezüst nanorészecskékkel átitatott szilikont. A fülréteget rétegről rétegre építették egy közönséges 3-D nyomtatóval, és az ezüstbe öntött „tinta” tekercselt antennát alkotott.


 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

10 hetes tenyésztési körülmények között a nyomtatott fül hidrogél komponense újra felszívódott, és a sejtek extracelluláris mátrixot fejlesztettek ki, amely átlátszatlanná tette a fülét.

A kutatók jellemezték a fül biokémiai, mechanikai és funkcionális tulajdonságait. Azt találták, hogy a „kiborg fül” széles rádiófrekvenciás tartományban tud jeleket fogadni, az induktív tekercs pedig vevőantennaként működik. A jelfrekvenciák 1 MHz és 5 GHz között mozogtak.

A megközelítés sokoldalúságának bemutatására a kutatók megfordították a CAD kialakítást, és létrehoztak egy kiegészítő bal fülét. Kitették a füleket a bal és jobb oldali sztereó hang antennájának jeleire, összegyűjtötték a fülek által fogadott jeleket, digitális oszcilloszkópba táplálták őket, és a kapott hangjeleket hangszórókon keresztül játszották le. A rendszer kiváló minőségű hangot produkált, amint azt Beethoven Für Elise című előadása is bizonyítja.

Általánosságban elmondható, hogy az elektronikai anyagok biológiai anyagokkal való összekapcsolása mechanikai és termikus kihívásokkal jár. "-mondja McAlpine. Munkánk új megközelítést javasol-a biológia felépítése és fejlesztése az elektronikával szinergikusan és háromdimenziós formátumban.

Ez az elvi vizsgálat azt mutatja, hogy a szövetek és az elektronika kombinálható hibrid, bionikus szervek kialakítására. A csapat most más anyagok beépítését tervezi, amelyek lehetővé teszik a fül számára az akusztikus hangok regisztrálását. A 3D nyomtatás kibővítheti az implantátumok és protézisek új generációjának létrehozásának lehetőségeit az emberi képességek helyreállítása-vagy akár javítása érdekében.

Cikk Forrás: NIH Research Matters

ELÉRHETŐ NYELVEK

Angol Afrikaans arab Egyszerűsített kínai) Hagyományos kínai) dán holland filippínó finn francia német görög héber hindi magyar indonéz olasz japán koreai maláj norvég perzsa lengyel portugál román orosz spanyol szuahéli svéd thai török ukrán urdu vietnami

kövesse az InnerSelf oldalt

facebook ikonratwitter ikonrayoutube ikonrainstagram ikonrapintrest ikonrarss ikonra

 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

Új hozzáállás - új lehetőségek

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf piac
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf kiadványok. Minden jog fenntartva.