• 文／Yessir Chen
• 編修／vMaker 編輯部

曲面想要 3D 印，如何能不滑下去？

重見天日的日子真的要來了嗎？一篇發表在 Advanced Materials 上的研究報告，似乎讓「仿生眼」的相關研究向前邁進了一大步！

「人們通常認為仿生眼只出現在科幻小說中，但藉由複合材料的 3D 列印機， 仿生眼將不再是幻想！」明尼蘇達大學機械工程學系副教授 Benjamin Mayhugh 和其研究夥伴 Michael McAlpine 如此表示。

一般我們常說的 3D 列印主要是透過熔化、軟化材料，或是直接加工液體原料，以供分層疊加、重組。因此，要把東西列印在球面上可說是困難重重，因為軟化的原料很容易沿著彎曲的表面向下滑動。

印在球面上，3D 列印的材料很容易往下滑。圖／giphy

不過，研究團隊克服了這些障礙，首次在半球形表面上成功 3D 列印出一系列的光接收器。

為了「印」出眼球，他們需要客製化的 3D 列印機。首先，需要先在半球型的玻璃圓罩上，印一層銀粒子組成的基底墨水，經過處理的墨水會保持在適當的地方，並且均勻地乾燥。

接著，研究者再利用半導體聚合物材料去印出光電二極管 (photodiode)，以便將光轉換成電。這整個打印過程約需耗時一個鐘頭。

列印完成後，光電二極管就會將接收到的光轉換成電，而後藉由銀墨水傳導出去，讓接收器取得信號。

研究團隊首次在半球形表面上完全 3D 列印出一系列光接收器！圖／截自Youtube影片

McAlpine 說，最令人驚訝的是，團隊利用 3D 列印出的半導體能夠達到 25% 的光電轉換率，充分體現出了這種技術的潛力，而在彎曲的表面上列印感光元件，更是傳統工法難以達成的事。不過，現在的研發階段尚無法長期穩定地供應這些電子零件，「我們還有很長的一段路要走！」 McAlpine 說。

你是我的眼，讓研發腳步不斷向前

另一方面，McAlpine 能在事業上獲得成功，家人背後的支持功不可沒。事實上，他之所以會想研究仿生眼，跟家人有著密切的關係。

McAlpine 自己的母親就有一隻眼睛失明，每當聊到工作時，母親除了關心和鼓勵外，也會開玩笑地說：「你什麼時候要幫我做一隻仿生眼？」這看似玩笑的鼓勵在背後不斷推動著 McAlpine ，讓他終於得以將仿生眼化為現實。

不過，若要真正讓人們使用仿生眼，大概還要好一陣子，畢竟，這次所開發的眼球原型是以玻璃為基底（你可以想像將它塞進眼窩會有多不舒服）。團隊的下一步是要嘗試在更柔軟的半球型材料上印出感光元件，同時，他們也希望可以增加更多光接收器，以改善仿生眼的效率。

如果未來真的能開發出仿生眼，不僅能讓視力受損的朋友獲得改善的機會，就連一般民眾，都有可能因此獲得更佳的視力，或許，我們有一天真的能像動漫中的超級英雄一樣，一目千里。

參考資料：

• Researchers 3D print prototype for ‘bionic eye’ ScienceDaily
• This Experimental Bionic Eye Could Help The Blind See Futurism
• 3D 列印 Wikipedia