Các nhà nghiên cứu cảm biến In 3D trên Phổi chuyển động với Công nghệ Chụp chuyển động
Ngày tạo: 16/10/2020 10:54:52 SAMột nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Minnesota đã công bố một số nghiên cứu mới tuyệt vời sử dụng “hệ thống cảm nhận hình ảnh” (công nghệ chụp chuyển động) để in các cảm biến điện tử mềm trực tiếp lên các cơ quan chuyển động. Kỹ thuật của họ, được họ giải thích chi tiết hơn trong một bài báo được xuất bản , giúp có thể chế tạo các cảm biến có thể biến dạng này lên các cơ quan đang tích cực mở rộng và co lại.
Tóm tắt cho biết, “Chúng tôi đã phát triển một hệ thống in 3D tại chỗ ước tính chuyển động và biến dạng của bề mặt mục tiêu để điều chỉnh đường chạy dao trong thời gian thực. Với hệ thống in này, một cảm biến dựa trên hydrogel đã được in trên phổi của một con lợn dưới sự biến dạng do hô hấp gây ra. Cảm biến phù hợp với bề mặt mô và cung cấp bản đồ biến dạng không gian liên tục thông qua chụp cắt lớp trở kháng điện. Phương pháp in 3D thích ứng này có thể nâng cao các phương pháp điều trị y tế có sự hỗ trợ của robot với khả năng sản xuất phụ gia, cho phép in tự động và trực tiếp các thiết bị điện tử đeo được và vật liệu sinh học trên và bên trong cơ thể con người. ”
In 3D trên phổi heo để theo dõi tại chỗ sự biến dạng và in 3D trên một khuôn mặt ma có thể biến dạng. (A) Quét 3D phổi heo bằng máy quét 3D ánh sáng có cấu trúc. (B) Ảnh chụp hệ thống giàn in 3D tùy chỉnh. (C) Ảnh chụp in 3D mực hydrogel tại chỗ trên phổi lợn. (D) Ảnh chụp lớp hydrogel hình tròn được in 3D. (E) Bảo dưỡng lớp hydrogel bằng ánh sáng UV bằng vòng silicon và các điện cực nhúng. (F) Ảnh chụp thiết lập phần cứng để theo dõi tại chỗ biến dạng phổi bằng cảm biến EIT được in. (G) Kết quả lập bản đồ không gian của 2D-VS trong ROI trên phổi heo đang co thắt theo chu kỳ. (H) Chiếu đường chạy dao (xanh lam) trên bản quét 3D của hình cơ sở (phía trên), và hình chiếu của đường chạy dao có chỉnh sửa hình dạng (màu xanh) và không có (màu đỏ) trên bản quét 3D của một hình dạng biến dạng của khuôn mặt ảo (phía dưới). (I) Ảnh chụp lông mày, mắt, mũi và miệng được in 3D trên khuôn mặt ma bằng mực silicone nhiều màu. (Nguồn ảnh: ZZ, Đại học Minnesota)
“Chúng tôi đang thúc đẩy ranh giới của in 3D theo những cách mới mà chúng tôi thậm chí chưa bao giờ tưởng tượng nhiều năm trước. Michael McAlpine, giáo sư kỹ thuật cơ khí tại UMN và là nhà nghiên cứu cao cấp trong nghiên cứu cho biết: In 3D trên một vật thể chuyển động là một thách thức khá lớn để tìm ra cách in trên một bề mặt đang biến dạng khi nó giãn ra và co lại. .
McAlpine dẫn đầu Nhóm nghiên cứu McAlpine UMN , và anh ấy đã làm việc trên cảm biến 3D-in để sử dụng trong các ứng dụng y tế cho một số thời gian khá lâu. Nhóm của anh ấy là nhóm gắn các cảm biến in 3D trực tiếp lên da bàn tay đang chuyển động và rõ ràng đã đưa công việc của họ lên một tầm cao mới.
Michael McAlpine
Nghiên cứu mới này bắt đầu với một máy in 3D chuyên dụng và một bề mặt giống như quả bóng dành cho cơ quan chuyển động. Sau đó, các nhà nghiên cứu đặt các điểm đánh dấu theo dõi chuyển động, tương tự như các điểm đánh dấu được sử dụng cho các hiệu ứng đặc biệt trong phim, lên khí cầu. Những điểm đánh dấu này thực sự giúp máy điều chỉnh đường in của nó theo chuyển động co lại và giãn nở của bề mặt, theo dõi vị trí của cảm biến có thể biến dạng trong quá trình in. Sau khi in thành công một cảm biến dựa trên hydrogel trên bề mặt, họ chuyển sang một thứ thậm chí còn giống thật hơn: in một cảm biến mềm trên phổi của một con lợn được làm phồng nhân tạo để bắt chước nhịp thở.
Mặc dù kỹ thuật này vẫn đang trong giai đoạn đầu, các nhà nghiên cứu cho rằng nó có thể được điều chỉnh để sử dụng cho cả bên trong và bên ngoài cơ thể. McAlpine hy vọng rằng, trong tương lai, công nghệ đột phá này có thể được sử dụng để in 3D các cảm biến y tế trên các mô khác của bệnh nhân đang sống, như tim đập, để cải thiện việc điều trị vết thương, theo dõi bệnh nhân và thậm chí chẩn đoán các tình trạng y tế, chẳng hạn như COVID-19.
Các cảm biến in 3D có thể biến dạng có thể di chuyển cùng với các cơ quan đang giãn nở và co lại như phổi.
“Ý tưởng rộng lớn hơn đằng sau nghiên cứu này, là đây là một bước tiến lớn đối với mục tiêu kết hợp công nghệ in 3D với robot phẫu thuật. Trong tương lai, in 3D sẽ không chỉ là in mà thay vào đó là một phần của hệ thống rô bốt tự trị lớn hơn. Điều này có thể quan trọng đối với các bệnh như Covid-19, nơi các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe gặp rủi ro khi điều trị cho bệnh nhân, ”McAlpine nói .
Hãy xem video tuyệt vời dưới đây để có cái nhìn cận cảnh và cá nhân về cảm biến có thể biến dạng được in 3D đang hoạt động, được in 3D trên phổi của con heo.
Quay trở lại năm 2017, khi phiên bản live-action của Beauty and the Beast ra rạp, tôi đã thấy một bức ảnh báo chí cho thấy Emma Watson (Belle) và Dan Stevens (Beast) đang quay cảnh mang tính biểu tượng khi Belle bước vào phòng khiêu vũ trong bộ đồ màu vàng của cô ấy. và Beast gặp cô ấy. Trong bức ảnh, Stevens không mặc quần áo đẹp mà là một bộ đồ xám phồng lạ mắt, với những vết đen và trắng kỳ lạ trên toàn bộ, bao phủ toàn bộ thân mình xuống chân, với một chiếc mũ lưỡi trai phù hợp trên đầu. Đó không phải là một tuyên bố thời trang, mà là một cách để ghi lại chuyển động của anh ấy và sau đó sử dụng thông tin để tạo hoạt ảnh cho một mô hình kỹ thuật số của Beast.
Emma Watson và Dan Stevens
Công nghệ tuyệt vời này được gọi là chụp chuyển động và mặc dù nó đã được sử dụng cùng với in 3D trước đây, tôi chưa bao giờ nghĩ rằng nó có thể sử dụng với các ứng dụng y tế. Hóa ra là tôi đã nhầm.
Thảo luận về tin tức này và các chủ đề in 3D khác tại 3DPrintBoard.com hoặc chia sẻ suy nghĩ của bạn trong phần bình luận Facebook bên dưới.
Nguồn: 3dprint
Data Design Việt Nam
Tags: data design data design viet nam ddv mayin3D congnghein3D in3D
.jpg)
.jpg)