Нейронный зонд из проводящего полимера напечатали на 3D принтере
Инженеры разработали новый способ 3D печати из проводящего полимера. Выдавливание раствора полимера PEDOT:PSS с концентрацией в 7 процентов позволило быстро получать тонкие структуры в 30 микрометров с высокой воспроизводимостью. Для проверки качества нового способа ученые напечатали и подключили нейронный зонд для мыши. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Проводящие полимерные материалы могут найти применение в хранении энергии, гибкой электронике и биоэлектронике благодаря своим электрическим, механическим и биосовместимым свойствами. Однако несмотря на последние достижения в области проводящих полимеров, изготовление конструкций и устройств на их основе до сих пор ограничено традиционными методами, такими как струйная и трафаретная печать, электрохимическое нанесение и литография. У каждого из этих методов есть свои недостатки и сложности. Например, эти способы ограничены двумерными структурами с низким разрешением, то есть с толщиной нитей не менее 100 микрометров, а также они очень затратны и имеют сложный многоступенчатый процесс производства. Эти условия препятствуют широкому использованию устройств с проводящими полимерами.
С другой стороны, современные способы 3D-печати предоставляют возможности для быстрого программируемого производства трехмерных структур с микронным разрешением. К настоящему моменту список материалов, которые можно использовать в 3D-печати, значительно вырос: металлы, гидрогели, биочернила из клеточных агрегатов, стекла, жидкокристаллические полимеры и ферромагнитные эластомеры. Но работы по изучению 3D-печати проводящих полимеров ограничены печатью изолированной нити из-за плохой способности к печати существующих проводящих полимеров.
Ю Хен-У (Hyunwoo Yuk) из Массачусетского технологического института со своими коллегами обнаружил способный к 3D-печати проводящий полимер и напечатал из него многоэлектродный ансамбль, высокоплотную гибкую электронную микросхему и нейронный зонд для мышиного гиппокампа. Этим полимером оказался давно известный поли(3,4-этилендиокситиофен) сопряженный с сульфонатом полистирола (PEDOT:PSS), водный раствор которого широко доступен в промышленных масштабах.