تطور مهم في ابتكار عين صناعية واقعية
تاريخ النشر: 1st, March 2024 GMT
المصدر: إندبندنت
طور فريق من الباحثين طريقة أسرع وأسهل للطباعة ثلاثية الأبعاد لعيون اصطناعية أكثر واقعية.
وأوضح الباحثون أن العيون المبتكرة تتميز بمظهر طبيعي أفضل، مقارنة بالطرق الحالية لتطوير العيون الاصطناعية.
وطور يوهان راينهارد، من معهد Fraunhofer لأبحاث رسومات الكمبيوتر IGD في ألمانيا، وزملاؤه عملية رقمية لإنتاج عيون اصطناعية تناسب تجاويف عيون 10 مرضى خضعوا للدراسة، لتشكيل العين الاصطناعية تلقائيا بحيث تناسب تجويف العين.
وتستغرق طباعة العين الاصطناعية المصنوعة من مواد متعددة بالألوان الكاملة حوالي 90 دقيقة فقط، أو حوالي 20 ساعة لطباعة 100 عين اصطناعية في وقت واحد.
وتمكن الباحثون من محاكاة لون عين كل المريض، ولا سيما لون وحجم وبنية القزحية، ومظهر الطبقة الخارجية البيضاء لمقلة العين.
وعلى الرغم من أن العين الاصطناعية الناتجة تحتاج إلى بعض التعديلات النهائية، إلا أن الباحثين يقدرون أن هذا النهج يتطلب عمالة أقل بخمس مرات مقارنة بالعمليات التقليدية.
وأوضح فريق البحث: “نحن نتصور أن النتائج التي توصلنا إليها تحفز البحث والتطوير لأدوات التصميم القائمة على البيانات والطباعة ثلاثية الأبعاد متعددة المواد لأنواع الأطراف الاصطناعية الأخرى، مثل ترميم الأسنان”.
الجدير بالذكر أن ما يقارب ثمانية ملايين شخص حول العالم يضعون عينا صناعية. ومع ذلك، فإن عملية التصنيع الحالية للعيون المخصصة تستغرق وقتا طويلا وتتطلب عمالة يدوية ماهرة للغاية.
ويمكن أن تستغرق هذه العملية أكثر من ثماني ساعات من العمل، وتنتج عيونا صناعية متفاوتة الجودة، وفقا للباحثين.
نشر البحث في مجلة Nature Communications.
المصدر: شمسان بوست
إقرأ أيضاً:
ابتكار خارق.. تطوير تقنية جديدة لاكتشاف بقايا المبيدات في الأطعمة
توصلت نتائج دراسة أجراها علماء روس من جامعة تومسك الحكومية في روسيا، لتطوير تقنية جديدة لاكتشاف بقايا المبيدات الحشرية في الأطعمة.
وتتلخص التقنية بتطوير جهاز استشعار كهروكيميائي فائق الحساسية قابل لإعادة الاستخدام لتحديد مبيد الـ"كاربوسلفان" في المنتجات الغذائية.
ووفقا للعلماء، فإن المستشعر أكثر حساسية بعشر مرات من نظائره الموجودة بالنسبة لمادة تشكل خطرا على الحياة والصحة.
الـ"كاربوسلفان" هو مادة كيميائية تستخدم في الزراعة لمكافحة الآفات الحشرية مثل خنفساء كولورادو للبطاطا، وهو ينتمي إلى فئة المبيدات الحشرية وفعال للغاية لكنه سام أيضًا للإنسان.
وقالت إيلينا دوروزكو، المؤلفة المشاركة في البحث، والأستاذة المشاركة في قسم الهندسة الكيميائية في جامعة تومسك الحكومية: "تكمن خصوصية المستشعر في استخدام مواد غير مكلفة وحجم مصغر وسرعة الحصول على النتائج. يكتشف المستشعر وجود مبيد الكاربوسولفان بتركيز أقل 10 مرات مما يمكن أن تفعله الأجهزة المماثلة الموجودة".
ووفقا لدوروزكو، يمكن أن تجد هذه التقنية تطبيقا في العديد من الصناعات الدوائية والغذائية.
وأوضح المؤلف المشارك في البحث، المهندس في قسم الهندسة الكيميائية في جامعة تومسك، شكيب محمد: "يسمح لك المستشعر الكهروكيميائي بالحصول على معلومات حول وجود الكاربوسولفان في المواد الخام وفي المنتج النهائي، الذي ينتهي به الأمر على طاولات المستهلكين، على سبيل المثال، يمكن أن يكون هذا طعامًا للأطفال يعتمد على الخضار والفواكه، بالإضافة إلى ذلك، في هذا الصدد، إذا وصلت تركيزات كبيرة من المبيدات الحشرية إلى التربة أو الماء، سيتمكن المتخصصون من تتبع متى يبدأ التراكم في تلك الثمار التي لم يتم قطفها من الفرع بعد".
المستشعر عبارة عن ركيزة بلاستيكية مرنة تبلغ مساحتها 46 مم مربع، مع نمط موصل كهربائيًا من أكسيد الغرافين المخفض بالليزر مع جزيئات الفضة النانوية. يتم تطبيق عينات الطعام المحضرة على المستشعر ووضعها في خلية كهروكيميائية متصلة بمنظم الجهد. وتحت تأثير جهد معين، يسجل المستشعر تيارًا يتناسب مع تركيز مبيد كاربوسولفان.
وبحسب الدراسة المنشورة في مجلة "ساينس دايريكت"، فإن علما جامعة تومسك يقومون "بتدريب" المستشعر لاكتشاف نوعين أو ثلاثة أنواع من المبيدات الحشرية في وقت واحد.