近日， 明尼蘇達大學的研究人員首次成功地在人體皮膚上直接3D列印電子產品。 在他們的開創性研究中， 該團隊使用便宜的可擕式桌面3D印表機直接在人手背上製造功能電子元件。 使用特殊的運動傳感系統來防止由於手部運動而在列印過程中發生任何錯誤。 這項技術將來可用于將臨時感測器放在人體上， 以檢測化學或生物製劑， 甚至是以對基本電子設備進行充電的太陽能電池。 該團隊還將生物細胞直接列印在小鼠皮膚上。
該研究的主要作者、明尼蘇達大學Benjamin Mayhugh機械工程副教授Michael McAlpine說：“我們很高興看到這款全新3D列印技術的潛力， 它使用價格低於400美元的可擕式印表機。 我們設想一個士兵可以將這台印表機從背包裡拿出來， 直接在皮膚上列印出他們需要的化學感測器或其他電子產品， 這就像是一把未來的‘瑞士軍刀’， 他們所需要的一切都可以使用可擕式3D印表機進行列印“。
近幾年來， 隨著技術的不斷發展， 我們已經看到3D列印電子產品的迅速發展， 以滿足日益增長的電子設備小型化的需求。 在皮膚上的3D列印也是過去已經探索過的事情， 以及用於移植物的3D列印皮膚組織。 這種最新的發展是功能性電子元件首次直接3D列印在人體皮膚上， 並展示了將這些列印技術結合在一起的巨大潛力。
首先將分立的電子元件放置在主體的手上。 3D列印電子產品圍繞這些列印。 作為完成電路的演示， LED成功通電。 一旦列印電子設備達到了他們的目的， 它們很容易用鑷子剝離或用水沖洗掉。
使用3D列印技術突破的關鍵創新之一是創造了一種由銀片製成的專用墨水。 與其他需要在高溫下固化並且在列印過程中會燒傷手的3D列印油墨不同， 該油墨能夠在室溫下固化並且能夠進行傳導。 該團隊還開發了一個系統， 以便在3D列印過程中讓主體的手輕微移動。 標記被放置在皮膚上， 並且3D掃描以創建地圖。 借助電腦視覺，
為了進一步研究3D列印在皮膚上的應用， 該研究團隊與明尼蘇達大學兒科醫生和醫學院院長Jakub Tolar合作， 他是世界知名的罕見皮膚病治療專家。 他們使用特殊的生物墨水將有機細胞列印到老鼠皮膚上的傷口上。
據悉， 這項研究獲得了由美國國立衛生研究院和國家資助的明尼蘇達州再生醫學基金的資助。 該研究結果已經發表在Advanced Materials雜誌上， 題為“3D Printed Functional and Biological Materials on Moving Freeform Surfaces”。