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LED隱形眼鏡　3D列印做得到

美國普林斯頓大學(Princeton University)的研究人員們在一項3D列印技術的開發計劃中，將微型的發光二極體(LED)嵌入標準隱形眼鏡中，使其投射出彩色光束。
不過，這種隱形眼鏡並不是為實際應用而設計的，因為它還需要外接電源。然而，這款元件足以展現3D列印已能製造出更複雜形狀與材料的電子產品了。

「這表示我們可以利用3D列印創造出複雜的電子產品，包括半導體，」普林斯頓大學機械與航空工程學助理教授Michael McAlpine表示，「我們能夠以3D列印出整個裝置，例如這次列印出LED元件。」

硬式隱形眼鏡是由塑料製成。研究人員們利用量子點創造出可產生彩色光的 LED 。不同尺寸的量子點可用於產生各種不同的顏色。

「我們利用量子點(又稱為奈米粒子)作為油墨，」McAlpine說：「可使其產生兩種不同顏色的光——橙色和綠色。」

在致力於利用3D列印技術將多種難以組合的材料裝配成一個功能性裝置的持續性計劃中，隱形眼鏡也是其中的一環。最近，由普林斯頓大學教授們組成的開發團隊們利用活性細胞開發出一款內建天線的仿生耳朵，可接受無線電訊號。

有關該研究的論文已經刊登在《Nano Letters》期刊中，論文的第一作者Yong Lin Kong表示，這項隱形眼鏡計劃利用各種不同的材料列印出主動式電子元件。這些材料經常無法與機械、化學或熱相容，例如，利用加熱方式塑造某一種材料可能會在無意中破壞相鄰的另一種材料。因此，研究人員們不能沿用電子產業經常使用的技術，而必須找到一種能夠因應這種不相容性的方式，以及開發出列印電子元件的新方法。

Kong說，「例如，少了傳統的微加工技術，就難以為奈米粒子與聚合物鑄造均勻的薄膜，但印刷薄膜的厚度與均勻度卻是兩項關鍵參數，它決定了列印主動式電子元件的性能與良率。」

McAlpine表示，3D列印的最大優勢之一是製造複雜電子元件的能力。傳統的電子元件製造是打造以平坦元件組成的電路，然後再把它們堆疊成立體的形式；而3D列印則能輕鬆地製造水平與垂直結構。

「因此，我們得以開發出LED立方體，」McAlpine解釋說：「有些線路是垂直的，有些則是水平的。」

研究人員們已經能在隱形眼鏡上客製3D列印的電子元件了，首先透過掃描隱形眼鏡取得3D模型，然後再將其幾何資訊饋送至3D印表機。這種方式能夠在隱形眼鏡上實現均勻投射的 3D 列印LED 。

編譯：Susan Hong

(參考原文：3-D printed LED is embedded in contact lens，by Paul Buckley)

資料來源:電子工程專輯