在開創(chuàng)性的新研究中，明尼蘇達大學(xué)的機械工程師和計算機科學(xué)家開發(fā)了一種3D打印技術(shù)，該技術(shù)使用運動捕捉技術(shù)(類似于好萊塢電影中的技術(shù))直接在正在擴張和收縮的器官上打印電子傳感器。新的3-D打印技術(shù)可能在診斷和監(jiān)測COVID-19患者的肺部方面有未來的應(yīng)用。

該研究發(fā)表在《科學(xué)進展》上。

這項新的研究是該團隊成員兩年前發(fā)現(xiàn)的下一代3-D打印技術(shù)，該技術(shù)可以在左右移動或旋轉(zhuǎn)的手的皮膚上直接打印電子產(chǎn)品。這項新技術(shù)允許對肺或心臟等器官上的3D打印傳感器進行更復(fù)雜的跟蹤，這些傳感器由于膨脹和收縮而改變形狀或變形。

明尼蘇達大學(xué)機械工程學(xué)教授，這項研究的高級研究員邁克爾·麥卡芬說：“我們正在以前所未有的新方式推動3D打印的界限。”“在移動物體上進行3-D打印已經(jīng)足夠困難，但是要找到一種在其膨脹和收縮時變形的表面上進行打印的方法，這是一個很大的挑戰(zhàn)。”

研究人員從實驗室開始時就具有氣球狀表面和專用的3D打印機。他們使用運動捕捉跟蹤標(biāo)記，就像在電影中使用的那樣來創(chuàng)建特殊效果，以幫助3-D打印機將其打印路徑調(diào)整為適應(yīng)表面上的伸縮運動。然后，研究人員轉(zhuǎn)移到實驗室中被人為充氣的動物肺部。他們能夠成功地直接在表面上打印基于水凝膠的軟傳感器。McAlpine說，該技術(shù)將來也可能用于心臟跳動的3D打印傳感器。

明尼蘇達大學(xué)機械工程系的庫爾邁耶家族講座教授，麥克阿爾平說：“這項研究背后的更廣泛的想法是，這是朝著將3D打印技術(shù)與外科手術(shù)機器人相結(jié)合的目標(biāo)邁出的一大步。” 。“將來，3-D打印將不僅僅是打印，而是更大的自主機器人系統(tǒng)的一部分。這對于像COVID-19這樣的疾病可能很重要，因為在這種情況下醫(yī)療保健提供者在治療患者時處于危險之中。”