在具有开创性的新研究中，明尼苏达大学的机械工程师和计算机科学家开发了一种3D打印技术，该技术使用运动捕捉技术（类似于好莱坞电影中的技术）直接在正在膨胀和收缩的器官上打印电子传感器。新的3D打印技术可能在诊断和监测COVID-19患者的肺部方面有未来的应用。
这项研究发表在《科学进步》上，该杂志是由美国科学进步协会（AAAS）出版的同行评审科学杂志中国机械网okmao.com。
这项新的研究是两年前由团队成员发现的下一代3D打印技术，该技术允许在左右移动或旋转的手的皮肤上直接打印电子产品。这项新技术允许对肺或心脏等器官上的3D打印传感器进行更复杂的跟踪，这些传感器会因膨胀和收缩而改变形状或变形。
明尼苏达大学机械工程学教授，这项研究的高级研究员迈克尔·麦卡芬说：“我们正在以前所未有的新方式来突破3D打印的界限。” “在移动物体上进行3D打印已经足够困难，但是要找到一种在其膨胀和收缩时变形的表面上进行打印的方法，这是一个很大的挑战。”
研究人员从实验室开始时就具有气球状表面和专门的3D打印机。他们使用运动捕捉跟踪标记，就像在电影中使用的那样来创建特殊效果，以帮助3D打印机调整其打印路径以适应表面上的伸缩运动。然后，研究人员转移到实验室中被人为充气的动物肺部。他们能够成功地直接在表面上打印基于水凝胶的软传感器。McAlpine表示，该技术将来可能还会用于心脏跳动的3D打印传感器。
明尼苏达大学机械工程系的库尔迈耶家族讲座教授，麦克阿尔平说：“这项研究背后的更广泛的想法是，这是将3D打印技术与外科手术机器人相结合的目标迈出的一大步。” “将来，3D打印将不仅仅是打印，而是更大的自主机器人系统的一部分。这对于像COVID-19这样的疾病可能很重要，因为在这种情况下，医疗保健提供者在治疗患者时处于危险之中。”
研究小组的其他成员还包括主要作者，明尼苏达大学机械工程博士学位的朱志杰。候选人，以及明尼苏达大学计算机科学与工程系的助理教授Hyun Soo Park。
这项研究得到了美敦力公司（用于传感器开发）和国立卫生研究院的国立生物医学成像与生物工程研究所的资助，编号为DP2EB020537。明尼苏达大学的博士论文奖学金授予了朱志杰。