生物医学工程学杂志

生物医学3D成像从蜘蛛网获得灵感

 

蜘蛛网有着出色的机械适应性和抗损坏能力,能禁得起暴风雨下各种外力的冲击。研究人员由此得到启发,开发了一种用于生物医学的三维光电探测器。

美国普渡大学(Purdue University)生物医学与机械工 程助理教授李志焕(Chi Hwan Lee,译音)说:“我们借鉴了蜘蛛网独特的分形设计,开发出可变形又可靠的电子设备,能与任何立体曲面无缝接合。比如,我们展示了一种半球面的光电探测器阵列,可以同时探测入射光的方向和强度,就像昆虫这类节肢动物的视觉系统。”

这项设计运用了蜘蛛网那样具有重复性规律的构建结构。李说,这种结构提供了独特的能力,将外来的冲击分散到蜘蛛丝上,并在面对拉伸压力时具有更好的延展性,甚至在少量蛛丝被隔断的情况下,还能维持整张网的力度和功能。

电气与计算机工程学教授阿拉姆(Muhammad Ashraful Alam)说:“造出的三维光电设备结构,对需要大范围视角、广角防反射的光电系统特别有用,将在生物医学和军事成像方面有很好的前景。”

这项发明近期发表在《高级材料》(Advanced Materials)上。研究组正在为成果申请专利。