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3D打印眼睛:授机器以视觉 还盲人以光明

2017年05月26日 来源:中国智能制造

回顾3D打印制造眼睛的种种案例,你会发现,3D打印技术早已成为了机器和人类的光明使者。尽管3D打印眼睛的制造技术目前还不甚成熟,但业界已经取得的成绩无疑昭示了这一技术广阔的应用前景。

近日,一则科学家为5名无眼和小眼畸形患儿植入3D打印眼睛假体以助其面部健康发育的消息自荷兰阿姆斯特丹自由大学传来,患儿的眼窝在假体治疗下恢复效果明显,大小平均增加了一倍,令医学界为之一振。然而稍微令人感到遗憾的是,这种3D打印眼睛假体目前尚不能恢复这些患儿的视力,目前该研究仍在进行。不过回顾3D打印制造眼睛的种种案例,便会发现,3D打印技术早已成为了机器和人类的光明使者。

3D打印镜头——具有仿生视觉的机器之眼

镜头是机器的眼睛。模仿人类和鹰的眼部构造,用3D打印制造出来的镜头可以给机器带来实实在在的仿生视觉。3D打印镜头是名副其实的机器之眼。

今年2月,德国斯图加特大学的科学家研发出了一款新型3D打印镜头,镜头是由塑料制造的,比一粒盐还要小。尺寸只是其优势之一,它最独特的地方在于:这种镜头可以模拟视网膜中心凹的动作。不论是人眼还是鹰眼,视网膜中心凹都是相当重要的部分,因为它可以高速处理图像。这款小型镜头是用3D打印塑料制造的,它可以复制这一过程,科学家们希望未来可以制造出新相机,处理图像的速度更快,更有效率。这种镜头可以用于小型无人机、手术工具等。不过这种镜头目前还有一些不足,比如制造时要用几小时来打印,在大规模生产过程中这一问题或许可以解决。

3D打印眼睛——眼病患者与盲人的康复希望

用3D打印制造的人类眼睛分为两种,一种是不具备视觉的眼睛假体,一种是具备视觉的仿生眼。它们各自有不同的用途。

不具备视觉的眼睛假体,一类可以用做义眼,仅起到美观效果,例如英国的Fripp设计与研究公司便开发出一套3D打印系统,能够快速和低成本地制造义眼,速度达到1小时生产150个;另一类除了美观性,还能达到面部矫正的治疗作用,例如前面提到的荷兰阿姆斯特丹自由大学研制的3D打印眼睛假体,主要是为了通过植入来避免无眼和小眼畸形患儿的面部发育畸形。

具备视觉的仿生眼则让盲人有了重见光明的希望。早在2013年,英国剑桥大学的研究人员便成功地使用喷墨3D打印机“打印”出眼睛细胞,这些被“打印”出来的细胞都很健康并能在培养器中生长。该研究的目标是未来能打印出视网膜组织,帮助患有退化性眼疾的病人。而意大利的初创公司MHOX则直接把目标指向用3D打印制作可移植的具备视觉的眼球。该公司于2015年宣布将试图通过生物3D打印的方式把眼球打印出来,借助这个采用了EYE系统的人造眼球让盲人真正看到这个世界。不过预计这种人造眼球最早在2027年才可上市。

尽管3D打印眼睛的制造技术目前还不甚成熟,但业界已经取得的成绩无疑昭示了这一技术广阔的应用前景。随着相关研究开发工作的进一步深入,相信会有越来越多的盲人和机器借由3D打印眼睛看到这个日新月异的神奇世界。

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