Het onderzoeksteam van professor Sohee Kim van de afdeling Robotics Engineering heeft een technologie ontwikkeld om flexibele 3D-medische apparaten te produceren. Het kan worden gebruikt in apparaten met ingebouwde elektrische functionaliteit of zachte robots.

De nieuwe technologie bindt selectief polymere dunne films met behulp van plasma. Aangezien deze technologie gemakkelijker 3D-flexibele apparaten kan produceren dan bestaande methoden, er wordt verwacht dat het een positief effect zal hebben op toekomstig onderzoek.

Bestaande flexibele 3D-structuren omvatten handmatige hantering, zoals het rechtstreeks verlijmen van de bovenste en onderste lagen van de structuur, of het overbrengen van voorgespannen patronen op het substraat, waardoor de productie-efficiëntie op een zeer laag niveau wordt beperkt.

Echter, Het team van professor Kim creëerde flexibele 3D-structuren door alleen covalente bindingen te genereren aan de randen van patronen gevormd tussen twee polymere dunne films met plasma en door lucht in niet-gebonden patronen te injecteren (namelijk, ballonnen) om ze op te blazen. Bovendien, de nieuwe 3D-structuren kunnen worden gebruikt als sensoren of actuatoren, omdat metalen draden gemakkelijk van een patroon kunnen worden voorzien binnen en buiten de ballonnen.

Een op maat gemaakt 3D-apparaat dat in contact staat met een gecompliceerd oppervlak kan ook worden geproduceerd met behulp van de technologie die is ontwikkeld door het team van professor Kim. Aangezien het 3D-apparaat wordt opgeblazen als een ballon, waar het apparaat wordt aangebracht, het kan een aangepaste vorm hebben langs de kromming van een lichaamsdeel met een complex oppervlak zoals de hersenen.

In aanvulling, draadpatronen op micrometerschaal kunnen gemakkelijk binnen en buiten de 3D-structuur worden gevormd, wat een uitdaging was bij de productie van 3D-structuren met behulp van conventionele micro-elektromechanische systemen (MEMS) -technologieën. De nieuwe technologie kan worden toegepast, bijvoorbeeld, voor drukmeting in het lichaam inclusief de schedel, apparaten met elektrische stimulatie- en detectiefuncties, en zachte robots.

De resultaten van dit onderzoek zijn gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces .