المكونات والخلايا الإلكترونية تطبع مباشرة على الجلد

في دراسة جديدة رائدة، استخدم باحثون من جامعة مينيسوتا طابعة ثلاثية الأبعاد رخيصة الثمن ومخصصة لطباعة المكونات الإلكترونية على يد الإنسان لأول مرة على الإطلاق. يمكن للجنود في ساحة المعركة استخدام هذه التقنية لطباعة أجهزة استشعار مؤقتة على أجسادهم من أجل الكشف عن المواد الكيميائية أو البيولوجية أو حتى الخلايا الشمسية التي يمكنها شحن الأجهزة الإلكترونية الحيوية.

[ترجمة د.نحماني موشيه]

في دراسة جديدة رائدة، استخدم باحثون من جامعة مينيسوتا طابعة ثلاثية الأبعاد رخيصة الثمن ومخصصة لطباعة المكونات الإلكترونية على يد الإنسان لأول مرة على الإطلاق. يمكن للجنود في ساحة المعركة استخدام هذه التقنية لطباعة أجهزة استشعار مؤقتة على أجسادهم من أجل الكشف عن المواد الكيميائية أو البيولوجية أو حتى الخلايا الشمسية التي يمكنها شحن الأجهزة الإلكترونية الحيوية.

وتمكن الباحثون أيضًا من طباعة خلايا بيولوجية على جلد الفئران التالف. ويمكن أن تؤدي هذه الطريقة إلى تطوير علاجات طبية مبتكرة لشفاء الجروح والطباعة المباشرة لزراعة الجلد لعلاج الأمراض الجلدية. تم نشر البحث منذ فترة طويلة في المجلة العلمية Advanced Materials.

وقال الباحث الرئيسي من جامعة مينيسوتا: "نحن متحمسون لإمكانات تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديدة التي تستخدم طابعة محمولة خفيفة الوزن تكلف أقل من 400 دولار". "يمكننا أن نتخيل جنديًا يمكنه إخراج هذه الطابعة من حقيبة ظهره وطباعة جهاز استشعار أو أي جهاز إلكتروني آخر يحتاجه بشكل مريح، مباشرة على جلده. "ستكون بمثابة "سكين الجيش السويسري" للمستقبل، والتي ستشمل كل ما يحتاجه الجندي في أداة واحدة محمولة مثل الطابعة ثلاثية الأبعاد."

إحدى أفكار طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد المبتكرة هي أن الطابعة يمكنها التكيف مع الحركات الصغيرة للجسم أثناء الطباعة. يتم تثبيت علامات مؤقتة على الجلد ومن ثم يتم فحص الجلد. تستخدم الطابعة رؤية الكمبيوتر لضبط الحركات في الوقت الفعلي. يقول الباحث الرئيسي: "مهما حاول الشخص عدم التحرك أثناء نشاط الطابعة على الجسم، فإنه سيظل يتحرك قليلاً وستكون كل يد مختلفة عن الأخرى". "تستطيع هذه الطابعة متابعة اليد بمساعدة العلامات وضبط حركات اليد وخطوطها في الوقت الفعلي، بحيث تظل طباعة المكون الإلكتروني مستقرة."

ميزة أخرى فريدة لطريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد هذه تكمن في أنها تستخدم يودًا خاصًا مصنوعًا من جزيئات الفضة التي يمكنها توصيل الكهرباء في درجة حرارة الغرفة. وتختلف هذه الميزة عن أنواع اليود الأخرى الموجودة في الطابعات ثلاثية الأبعاد الموجودة والتي تتطلب المعالجة في درجات حرارة عالية نسبيًا تقترب من 100 درجة مئوية، وهي درجة حرارة من شأنها أن تسبب حروقًا في اليد والجسم.

ومن أجل إزالة المكونات الإلكترونية المطبوعة على الجلد، يمكن للشخص ببساطة تقشير المكون بالملقط أو غسله بالماء. وبالإضافة إلى المكونات الإلكترونية، فإن طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديدة تمهد الطريق لتطوير العديد من التطبيقات الأخرى، بما في ذلك طباعة الخلايا وترقيع الجلد للأشخاص الذين يعانون من أمراض جلدية. وتمكن فريق البحث من استخدام الحبر الحيوي لطباعة الخلايا على جلد الفأر التالف، وهي طريقة يمكن أن تساعد في علاج الأشخاص المصابين بالحروق والأمراض الجلدية. يقول الباحث الرئيسي: "أنا مفتون بفكرة طباعة المكونات الإلكترونية أو الخلايا مباشرة على جلد الإنسان". "هذه فكرة بسيطة ولديها إمكانات لا تنضب للتطوير المستقبلي للتطبيقات المهمة."

 

أخبار الدراسة

סר

إحدى الميزات المبتكرة لطريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد على الجلد هي قدرة الطابعة على استخدام رؤية الكمبيوتر لتتبع حركات الجسم والتكيف معها في الوقت الفعلي. جامعة مينيسوتا] ماك ألبين [Courtesy: Group