Les innovateurs de l'Université Purdue s'inspirent de la nature pour développer des photodétecteurs 3D pour l'imagerie biomédicale.

Les chercheurs de Purdue ont utilisé certaines caractéristiques architecturales des toiles d'araignées pour développer la technologie. Les toiles d'araignée offrent généralement une excellente adaptabilité mécanique et une excellente tolérance aux dommages contre diverses charges mécaniques telles que les tempêtes.

« Nous avons utilisé la conception fractale unique d'une toile d'araignée pour le développement d'une électronique déformable et fiable qui peut s'interfacer de manière transparente avec n'importe quelle surface curviligne 3D, " a déclaré Chi Hwan Lee, un professeur adjoint Purdue de génie biomédical et de génie mécanique. "Par exemple, nous avons démontré un hémisphérique, ou en forme de dôme, réseau de photodétecteurs pouvant détecter à la fois la direction et l'intensité de la lumière incidente, comme le système de vision des arthropodes tels que les insectes et les crustacés."

La technologie Purdue utilise l'architecture structurelle d'une toile d'araignée qui présente un motif répétitif. Ce travail est soutenu par la National Science Foundation (NSF; CMMI-1928784) et l'Air Force Research Laboratory (AFRL; ​​S-114-054-002). Il est publié dans Matériaux avancés .

Lee a déclaré que cela offre des capacités uniques pour répartir les contraintes induites de l'extérieur dans les filets en fonction du rapport effectif des dimensions en spirale et radiales et offre une plus grande extensibilité pour mieux dissiper la force sous étirement. Lee a déclaré qu'il peut également tolérer des coupures mineures des fils tout en maintenant la force et la fonction globales de l'ensemble de l'architecture Web.

« Les architectures optoélectroniques 3D qui en résultent sont particulièrement attractives pour les systèmes de photodétection qui nécessitent un large champ de vision et un antireflet grand angle, qui sera utile à de nombreuses fins d'imagerie biomédicale et militaire, " a dit Muhammad Ashraful Alam, le professeur Jai N. Gupta de génie électrique et informatique.

Alam a déclaré que le travail établit une plate-forme technologique qui peut intégrer une conception Web fractale avec une électronique et des capteurs hémisphériques au niveau du système, offrant ainsi plusieurs excellentes adaptabilité mécanique et tolérance aux dommages contre diverses charges mécaniques.

« La technique d'assemblage présentée dans ce travail permet de déployer l'électronique déformable 2D dans des architectures 3D, ce qui peut préfigurer de nouvelles opportunités pour mieux faire progresser le domaine des dispositifs électroniques et optoélectroniques 3D, " dit Lee.