Inteligentní kontaktní čočka s 3D tiskem a navigační funkcí
Výzkumný tým inteligentního 3D tisku Dr. Seola Seung-Kwona v KERI a tým profesora Lim-Doo Jeonga z Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) vyvinuli základní technologii pro chytré kontaktní čočky, které mohou implementovat navigaci založenou na rozšířené realitě (AR), s procesem 3D tisku.
Inteligentní kontaktní čočka je produkt nasazený na lidské oko jako normální čočka, který poskytuje různé informace. Výzkum těchto čoček je v současnosti zaměřen především na diagnostiku a léčbu zdravotních problémů. Google a další v poslední době vyvíjejí chytré kontaktní čočky pro displeje, které mohou implementovat AR. Přesto existuje mnoho překážek komercializace kvůli několika technickým problémům.
Při implementaci AR s chytrými kontaktními čočkami jsou nezbytné elektrochromické displeje, které lze ovládat s nízkou spotřebou energie, a jako materiál čoček přitahuje pozornost barva „čisté pruské modři“, s rychlým kontrastem a přechodem mezi barvami. V minulosti se barva nanášela na substrát ve formě filmu metodou elektrického pokovování, což omezovalo výrobu pokročilých displejů, které mohou vyjadřovat různé informace (písmena, čísla, obrázky).
Úspěch týmu KERI-UNIST spočívá v tom, že jde o technologii, která dokáže realizovat AR tiskem mikrovzorců na čočkový displej pomocí 3D tiskárny bez použití napětí. Klíčem je meniskus použitého inkoustu. Jedná se o jev, při kterém se na vnější stěně vytvoří zakřivený povrch vody v důsledku kapilárního působení, když jsou kapičky vody jemně stlačovány nebo taženy určitým tlakem.
Pruská modř krystalizuje odpařováním rozpouštědla v menisku vytvořeném mezi mikrotryskou a substrátem. Meniskus inkoustu kyselého-železito-železitanového inkoustu se vytvoří na substrátu, když se mikrotryska naplněná inkoustem a substrát dostanou do kontaktu. K heterogenní krystalizaci FeFe(CN) 6 dochází na substrátu v menisku spontánními reakcemi prekurzorových iontů (Fe 3+ a Fe(CN) 3- ) při pokojové teplotě. Současně dochází k odpařování rozpouštědla na povrchu menisku.
Když se voda odpaří z menisku, molekuly vody a prekurzorové ionty se pohybují směrem k povrchu menisku konvekčním tokem, čímž dochází k preferenční akumulaci prekurzorových iontů ve vnější části menisku. Tento jev indukuje krystalizaci FeFe(CN) 6 se zesílenou hranou ; to je klíčové pro řízení faktorů, které ovlivňují krystalizaci FeFe(CN) 6
Stejně jako u konvenčního galvanického pokovování musel být substrát dříve vodičem, když bylo aplikováno napětí, ale velkou výhodou použití fenoménu menisku je, že neexistuje žádné omezení na to, jaký substrát lze použít, protože ke krystalizaci dochází přirozeným odpařováním rozpouštědla.
Přesným pohybem trysky se nepřetržitě provádí krystalizace pruské modři, čímž se tvoří mikrovzory. Vzory lze vytvářet na rovných i zakřivených površích. Technologie mikrovzorků výzkumného týmu je velmi jemná (7,2 mikrometru) a lze ji použít na displeje inteligentních kontaktních čoček pro AR, protože barva je spojitá a jednotná.
Hlavní očekávanou oblastí použití je navigace. Pouhým nošením čočky se navigace odvíjí před očima člověka prostřednictvím AR. Hry jako populární „Pokemon Go“ si můžete užít i s chytrými kontaktními čočkami, nikoli s chytrými telefony.
Dr. Seol Seung-Kwon z KERI řekl: "Naším úspěchem je vývoj technologie 3D tisku, která dokáže vytisknout funkční mikrovzory na libovolný substrát, který může komercializovat pokročilé chytré kontaktní čočky k implementaci AR." Dodal: "Velmi to přispěje k miniaturizaci a všestrannosti AR zařízení."
Přiložené soubory:
- Nanášení pruské modři
- Princip chytré kontaktní čočky
- Princip vzniku menisku
