نوآوری پژوهشگران ژاپنی در توسعه لنزهای تماسی نانویی با ۹۳درصد صیانت از چشم
سی دی دریا: تیم تحقیقاتی دانشگاه واسدا ژاپن، موفق به توسعه لنزهای تماسی با پوشش پایدار مکسن شده اند که علاوه بر خواص نوری مطلوب، توانایی بالایی در محافظت در مقابل امواج الکترومغناطیسی دارند و تا 93 درصد از چشم در مقابل تشعشعات مضر امواج محافظت می کنند.
به گزارش گروه علمی ایرنا از ستاد توسعه فناوری نانو، با پیشرفت های چشم گیر در عرصه فناوری، دستگاه های متصل به اینترنت اشیا و فناوری های بی سیم به سرعت درحال گسترش هستند. اما افزایش استفاده از این فنآوری ها نگرانی هایی درباره ی قرار گرفتن طولانی مدت در معرض امواج الکترومغناطیسی (EMR) به وجود آورده است که می تواند سلامت چشم ها را به خطر اندازد.
در این میان، مکسن ها (MXenes)، خانواده ای از کاربیدها و نیتریدهای فلزات انتقالی دوبعدی، به سبب قابلیت های حفاظتی قوی خود در مقابل امواج الکترومغناطیسی، توجه ویژه ای را به خود جلب کرده اند. با این وجود، مشکلاتی مانند چسبندگی ضعیف و اکسید شدن سریع این مواد، مانع از کاربرد گسترده ی آنها شده بود.
اکنون تیمی تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور تاکئو مییاکه (Takeo Miyake) از دانشکده تحصیلات تکمیلی تولید اطلاعات و سیستم ها در دانشگاه واسدا (Waseda University) ژاپن، موفق به توسعه لنزهای تماسی با پوشش پایدار مکسن شده اند که علاوه بر خواص نوری مطلوب، توانایی بالایی در محافظت در مقابل امواج الکترومغناطیسی دارند. روش نوآورانه ساخت این لنزها، چسبندگی بهینه پوشش مکسن و ممانعت از اکسید شدن آنرا تضمین می نماید و بدین ترتیب محدودیت های گذشته را رفع کرده است.
این طرح حاصل همکاری مشترک دانشگاه واسدا، دانشگاه کیوتو (Kyoto University) و بیمارستان دانشگاه یاماگوچی (Yamaguchi University Hospital) است که تخصص هایی در حوزه نانوفناوری، مواد دوبعدی و چشم پزشکی را گرد هم آورده اند تا ایمنی چشم را تضمین کنند.
پروفسور مییاکه درباب اهمیت این موفقیت می گوید: لنزهای تماسی هوشمند که دارای اجزای الکترونیکی تعبیه شده اند، به عنوان نسل بعدی دستگاه های پوشیدنی بسیار مورد توجه هستند. اما برای اولین بار، این بدان معناست که ما لنزهای مدار بی سیم را مستقیم روی قرنیه قرار می دهیم که در معرض امواج الکترومغناطیسی بصورت مداوم قرار می گیرند. با الهام از پیشرفت های مواد دوبعدی و فناوری های ساخت دستگاه، ما لنزهای حفاظتی با عملکرد بسیار بالا طراحی کردیم.
فرآیند ساخت این لنزها با آماده سازی پراکندگی مکسن شروع شد که توسط فیلترهای غشایی از جنس استر سلولز مخلوط (MCE) پالایش و فیلم هایی مبتنی بر مکسن تولید شد. سپس این فیلم ها بوسیله روش انتقال مرطوب با بهره گیری از استون روی لنزهای نرم تجاری پوشانده شدند.
لنزهای تولیدشده از نظر خواص فیزیکی، رسانایی و ایمنی مورد بررسی های گسترده قرار گرفتند. روش انتقال مرطوب امکان اتصال آسان و پایدار ورقه های نازک مکسن به سطح غیرمعمول لنزهای نرم را فراهم می آورد و قابلیت توسعه صنعتی این فناوری را تضمین می نماید.
نتایج آزمایشات نشان داد لنزها بالاتر از ۸۰ درصد نور مرئی را عبور می دهند، رسانایی بالایی دارند، از خشک شدن جلوگیری کرده و سازگاری زیستی بالایی با بالاتر از ۹۰ درصد زنده مانی سلول ها نشان دادند. ضخامت لایه های مکسن برمبنای غلظت پراکندگی ها قابل تنظیم بود و لایه ی MCE علاوه بر چسبندگی مناسب، از اکسید شدن مکسن نیز محافظت می کرد.
برای ارزیابی میزان حفاظت در مقابل امواج الکترومغناطیسی، لنزهای پوشیده شده با مکسن بر روی چشم های خوک (به عنوان نمونه ی آزمایشی) در حرارت دهی مایکروویو و تصویربرداری حرارتی قرار گرفتند. این لنزها نشان دادند که انرژی امواج الکترومغناطیسی را به سرعت جذب و به صورت تابش حرارتی منتشر می کنند و بدین ترتیب از افزایش دمای مستقیم چشم ها جلوگیری می کنند.
میزان محافظت الکترومغناطیسی لنزها تا ۹۳ درصد اندازه گیری شد که بالاترین میزان محافظت گزارش شده برای مواد زیست سازگار در همان ضخامت است.
این لنزها بطور مؤثری از چشم ها در مقابل امواج فرکانس بالا محافظت می کنند و سلامت بهینه ی چشم ها را تضمین می کنند.
با استفاده از خاصیت های منحصربه فرد ورقه های مکسن، لنزها حفاظت مؤثری در مقابل تشعشعات پر فرکانس فراهم می آورند در صورتیکه راحتی و کاربری را حفظ می کنند. فراتر از حوزه سلامت چشم، این پیشرفت، راه را برای ادغام مواد نانویی پیشرفته در دستگاه های پوشیدنی هوشمند، ایمپلنت های پزشکی و الکترونیک زیستی هموار می سازد و همزمان مسایل ایمنی و عملکردی را حل می کند.
منبع: cddarya.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب