BOB综合体育官网app下载-南京理工在3D打印生物光纤研究中获重要进展

南京理工年夜学电子工程与光电手艺学院沈华传授课题构成功操纵自研的悬浮式投影光固化3D打印方式制备出了一种高效、不变的新型生物光接口—渐变折射率水凝胶光纤，为脑机接口、光遗传学和光医疗等范畴的成长供给了新选择。研究功效以《A Promising Optical Bio-Interface: Graded-Index Hydrogel Fiber》为题在光学顶尖期刊Advanced Optical Materials上颁发。南京理工年夜学为论文第一通信单元，沈华传授为论文通信作者，博士生卓烜为第一作者。 将科技与生命融会是科研界的永久主题，而交互接口则是人机/生气融会的要害桥梁，一种平安、原位、高效与不变的光交互接口是现代科技手段挑战生命科学岑岭的主要手段。最近几年来，水凝胶材料因为具有杰出的生物相容性和力学特点已成为前沿热门生物基材，基在水凝胶制备的光纤相较在传统石英或塑料光纤更平安，更合适在体植入利用，是以水凝胶光纤被誉为光纤手艺最有潜力冲破生物体“最后一米”限制的生物光接口器件。 可是，水凝胶材料不但本征消耗高，对光旌旗灯号的传输效力低；并且柔嫩、折射率低，导致水凝胶光纤在体利用时，不成避免的蒙受器官的应力弯折消耗和高折射率组织情况的折射消耗。是以，若何提高水凝胶光纤的光学传输表示，使之成为高效、不变的生物光接口引发了学术界的普遍存眷。 投影式悬浮光固化3D打印制备水凝胶光纤 针对这些问题，沈华传授团队提出了一种具有渐变折射率调制散布的水凝胶光纤作为生物光接口。团队经由过程对水凝胶基光纤的导波理论阐发和有限元仿真，设计并优化出了具有光线“自聚焦”结果的渐变折射率散布水凝胶光纤，使光纤取得了壮大的光场束厄局促能力，有用提高了传输效力，和对弯折和折射消耗的反抗能力。同时，为实现这类带有折射率调制的水凝胶光纤的制备，团队自立研发了一套投影式悬浮光固化3D打印系统。该3D打印具有两年夜特点：基在DLP投影的面阵式快速打印手艺，撑持亚微米级构型分辩率和可调制型交联光光场，可以或许实现水凝胶光纤矫捷的几何布局塑形和折射率散布调制；高效的“悬浮”式光交联手艺使水凝胶可以或许产生延续的增材固化，特殊合适水凝胶光纤这类对轴向持续性和平均性要求较高的线性光波导的制备。 基在该3D打印方式制备的渐变折射率型水凝胶光纤实现了世界最高程度的光学传输表示（光学消耗0.25dB/cm，组织透射率98%，曲折消耗0.24dB/90°）。而且，团队展现了该水凝胶光纤型生物光接口在bob综合体育app官网下载脑机接口、光遗传学中可能的利用场景，显示出了较高的交互效力和抗扰动能力，为下一代人机/生气互联手艺的成长供给主要接口器件的支持。 该工作获得了国度重点研发打算、国度天然科学基金、江苏省天然科学基金和中科院光学系统进步前辈制造手艺重点尝试室开放基金的撑持。 相干链接：https://doi.org/10.1002/adom.202301613

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