眼科患者に朗報:高精度3Dプリント超音波センサー

眼科患者に朗報:高精度3Dプリント超音波センサー
この投稿は Little Raccoon によって 2016-10-29 00:12 に最後に編集されました。

最近、シンガポールの南洋理工大学の研究チームが3Dプリント超音波センサーを開発しました。これは主に高電圧超音波を制御するために使用され、動きを制御し、粒子、液滴、生物組織などの小さな物体ターゲットを排除することさえ可能です。アンタークティック・ベアは、この発明が臨床外科手術や医学実験研究において重要な役割を果たすだろうと考えています。
研究チームは、最新号の「応用物理学レターズ」で、レーザーによって生成される光音響波を制御できるセンサーの応用原理を詳細に説明しました。これは、研究室の特殊な3Dプリント技術を使用してのみ製造できる非侵襲性センサー(または非侵襲性センサー)です。多くの従来のセンサーは、エネルギーを集中させるために平面音波を生成することしかできません。この超音波センサーはレーザーパルスを振動に変換できます。カーボンナノチューブの表面はガラス層で覆われており、レンズとして機能します。レーザーが表面をスキャンすると、ガラス層が急速に膨張し、高周波音波を発生させるのに十分な振動を引き起こします。
「この技術の最も先進的な点は、非侵襲性であることだ」とシンガポールの南洋理工大学のクラウス・ディーター・オール氏は言う。「我々は現在、光音響波を非常にうまく制御しており、それが機械的なアクチュエーターとして機能できる」
従来のセンサーは効率的ですが、ガラスレンズは平面、円筒形、または球面に限定されます。 3Dプリントセンサーは透明樹脂で作られており、形状の制約から解放されます。さまざまな形状の表面に適用でき、さまざまな音波を生成することができます。したがって、音波は、空間内の異なる地点に同時に、または異なる時点にエネルギーを集中させることができます。このようにして、センサーデバイスは、液滴、粒子、または生物組織にせん断応力を加え、分類、分離、制御などの操作を実行できます。
センサーの製造には、Formlabs Form 1+ ステレオリソグラフィー プリンター (下の写真)、Stratasys Objet Eden260VS ジェット プリンター、および Ultimaker 2 FDM プリンターの 3 台のプリンターを使用できます。研究者らは最初の 2 つのプリンターを使用する際に 532nm のレーザー波長を使用しましたが、Ultimaker プリンターでは透明な基板を得るために追加の型形成ステップが必要です。 アンタークティック・ベアは、この発明は極めて低コスト(2平方センチメートルのセンサーのコストはわずか約2ドル)であるだけでなく、超音波に対する極めて強力な制御と極めて高い精度を備えていると考えています。これは、将来、医療実験や癌細胞との戦いにおいて、間違いなく強力な武器となるでしょう。研究者たちは、この技術が近い将来白内障手術に利用できるようになると信じている。
現在、この研究に関連する論文「任意波形のレーザー生成集束超音波」が、Applied Physics Letters誌に掲載されています。ただし、 paper.pdfをダウンロードして直接読むこともできます。Antarctic Bear 3D Printing Network に従ってください。 3dersからコンパイル
さらに読む:
ハーバード大学は3Dプリント技術を使用してセンサー付き臓器チップを作成科学者はカーボンナノチューブセンサーの3Dプリントに成功
ホッキョクグマ、医学、外科、アルティメーカー、生物学

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