Inovatorët po marrin shenja nga natyra për të zhvilluar fotodetektorë 3D për imazhe biomjekësore.
Studiuesit e Universitetit Purdue përdorën veçori arkitekturore nga rrjetat e merimangës për të zhvilluar teknologjinë. Rrjetat e merimangës ofrojnë përshtatshmëri mekanike dhe tolerancë ndaj dëmtimeve ndaj ngarkesave të ndryshme mekanike si stuhitë, thanë shkencëtarët.
“Ne kemi përdorur dizajnin unik fraktal të një rrjete merimangash për zhvillimin e elektronikës të deformueshme dhe të besueshme që mund të ndërlidhet pa probleme me çdo sipërfaqe lakuar 3D,” tha Chi Hwan Lee. “Për shembull, ne demonstruam një grup fotodetektorësh gjysmësferik ose në formë kube që mund të zbulojë njëkohësisht drejtimin dhe intensitetin e dritës rënëse, si sistemi i shikimit të artropodëve si insektet dhe krustacet.”
Teknologjia e financuar nga Fondacioni Kombëtar i Shkencës i SHBA-së përdor arkitekturën strukturore të një rrjete merimangash që shfaq një model të përsëritur. Hulumtimi është publikuar në Materiale të Avancuara.
Lee tha se kjo teknologji ofron aftësi unike për të shpërndarë stresin e shkaktuar nga jashtë në të gjithë fijet sipas raportit të dimensioneve spirale dhe radiale, dhe siguron shtrirje më të madhe për të shpërndarë më mirë forcën nën shtrirje. Strukturat pastaj mund të tolerojnë prerje të vogla të fijeve duke ruajtur forcën dhe funksionin e përgjithshëm të të gjithë arkitekturës së internetit.
“Arkitekturat optoelektronike 3D që rezultojnë janë veçanërisht tërheqëse për sistemet e fotodetektimit që kërkojnë një fushë të madhe shikimi dhe antireflektim me kënd të gjerë, i cili do të jetë i dobishëm për shumë qëllime imazherike biomjekësore dhe ushtarake,” shtoi Muhammad Ashraful Alam.
Alam tha se puna krijon një teknologji platformë që mund të integrojë një dizajn web fraktal me elektronikë dhe sensorë hemisferikë të nivelit të sistemit, duke ofruar përshtatshmëri mekanike dhe tolerancë ndaj dëmtimeve ndaj ngarkesave mekanike.
“Teknika e montimit e paraqitur në këtë punë mundëson vendosjen e elektronikës 2D të deformueshme në arkitekturat 3D, të cilat mund të parashikojnë mundësi të reja për të avancuar më mirë fushën e pajisjeve elektronike dhe optoelektronike 3D,” tha Lee.
Shtoi Khershed Cooper, drejtor programi në Drejtorinë e Inxhinierisë të NSF-së, “Këta studiues zhvilluan një proces të ri nanoprodhimi që përfshin nano-montim 3D për të fabrikuar nanoarkitekturat plazmonike, të cilat mund të integrohen me substrate të ndryshme për një gamë të gjerë aplikimesh në imazherë, sensorë dhe lazer për përfitimi i ekonomisë dhe shoqërisë amerikane”.