In un nuovo studio innovativo, ricercatori dell'Università del Minnesota hanno utilizzato un stampante 3D a basso costo per stampare elettronica su una mano reale per la prima volta. La tecnologia potrebbe essere utilizzata dai soldati sul campo di battaglia per stampare sensori temporanei sui loro corpi per rilevare agenti chimici o biologici o celle solari per caricare l'elettronica essenziale.

I ricercatori hanno anche stampato con successo cellule biologiche sulla ferita della pelle di un topo. La tecnica potrebbe portare a nuovi trattamenti medici per la guarigione delle ferite e alla stampa diretta di innesti per i disturbi della pelle.

Lo studio di ricerca è stato pubblicato oggi nella quarta di copertina della rivista accademica Materiale avanzato .

"Siamo entusiasti del potenziale di questa nuova tecnologia di stampa 3D che utilizza un portatile, stampante leggera che costa meno di $ 400, " ha detto Michael McAlpine, l'autore principale dello studio e l'Università del Minnesota Benjamin Mayhugh Professore Associato di Ingegneria Meccanica. "Immaginiamo che un soldato possa tirare fuori questa stampante da uno zaino e stampare un sensore chimico o altri dispositivi elettronici di cui ha bisogno, direttamente sulla pelle. Sarebbe come un "coltellino svizzero" del futuro con tutto ciò di cui hanno bisogno in un unico strumento di stampa 3D portatile."

Una delle innovazioni chiave della nuova tecnica di stampa 3D è che questa stampante può adattarsi ai piccoli movimenti del corpo durante la stampa. I marcatori temporanei vengono posizionati sulla pelle e la pelle viene scansionata. La stampante utilizza la visione artificiale per adattarsi ai movimenti in tempo reale.

"Non importa quanto qualcuno tenti di rimanere fermo quando usa la stampante sulla pelle, una persona si muove leggermente e ogni mano è diversa, " ha detto McAlpine. "Questa stampante può tracciare la mano utilizzando i pennarelli e adattarsi in tempo reale ai movimenti e ai contorni della mano, così la stampa dell'elettronica mantiene la sua forma circuitale."

Un'altra caratteristica unica di questa tecnica di stampa 3D è che utilizza un inchiostro specializzato fatto di scaglie d'argento che può polimerizzare e condurre a temperatura ambiente. Questo è diverso dagli altri inchiostri per stampa 3D che devono polimerizzare ad alte temperature (fino a 100 gradi Celsius o 212 gradi Fahrenheit) e brucerebbero la mano.

Per rimuovere l'elettronica, la persona può semplicemente staccare il dispositivo elettronico con una pinzetta o lavarlo via con acqua.

Oltre all'elettronica, la nuova tecnica di stampa 3D apre la strada a molte altre applicazioni, comprese le cellule di stampa per aiutare le persone con malattie della pelle. Il team di McAlpine ha collaborato con il medico del Dipartimento di pediatria dell'Università del Minnesota e la scuola di medicina Dean Jakub Tolar, un esperto di fama mondiale nel trattamento delle malattie cutanee rare. Il team ha utilizzato con successo un bioinchiostro per stampare cellule su una ferita della pelle di topo, che potrebbe portare a trattamenti medici avanzati per chi soffre di malattie della pelle.

"Sono affascinato dall'idea di stampare l'elettronica o le cellule direttamente sulla pelle, " Ha detto McAlpine. "È un'idea così semplice e ha un potenziale illimitato per importanti applicazioni in futuro".