Созданы контактные линзы с защитой глаз от микроволн
Современные технологии, такие как интернет вещей и беспроводные устройства, переживают фазу бурного развития. Распространяющие повсюду радиоволны гаджеты вызывают справедливые опасения по поводу длительного воздействия электромагнитного излучения на здоровье глаз. MXenes — класс двумерных карбидов и нитридов переходных металлов — показали свою эффективность в защите от ЭМИ. Однако плохая адгезия и склонность к окислению ограничивали их применение.
Японские ученые разработали стабильные контактные линзы с покрытием MXene, обладающие выдающимися оптическими свойствами и способностью экранировать ЭМИ. Инновационный метод нанесения покрытия обеспечивает оптимальную адгезию и предотвращает окисление MXene. Статья о новинке вышла в журнале Small Science.
«Умные контактные линзы со встроенными электронными компонентами привлекают большое внимание как следующее поколение носимых устройств. Однако впервые мы размещаем беспроводные линзы непосредственно на роговице, подвергая ее круглосуточному воздействию электромагнитных волн. Вдохновившись достижениями в области двумерных материалов и технологий производства устройств, мы создали высокофункциональные защитные контактные линзы», — рассказал профессор Такео Мияке из Университета Васэда.
Для изготовления этих линз приготовили дисперсию MXene, подвергли ее вакуумной фильтрации с использованием мембран из смеси эфиров целлюлозы (MCE) для получения MXene-пленок. Пленки нанесли на коммерческие мягкие контактные линзы методом влажного переноса с использованием ацетона. «Мы выбрали метод влажного переноса для простого нанесения нанослоев MXene на нестандартную поверхность мягких контактных линз, что обеспечивает масштабируемость», — пояснил Мияке.
Полученные линзы были тщательно проанализированы на физические свойства, проводимость и безопасность.
Результаты получены без преувеличения выдающиеся: пропускание видимого света >80%, высокая проводимость, защита от обезвоживания и биосовместимость с жизнеспособностью клеток >90%.
Толщина слоев MXene варьируется в зависимости от концентрации дисперсий, а адгезивные свойства растворенной MCE-мембраны обеспечивают оптимальное сцепление MXene. Кроме того, слой MCE предохраняет MXene от окисления.
«Наше исследование имеет многостороннее значение. Во-первых, стабильное и простое нанесение нанослоев MXene методом влажного переноса расширяет возможности коммерческого применения. Во-вторых, наш метод прост, но эффективен в предотвращении окисления MXene, превращая распространенную проблему в решенную задачу», — доволен профессор.
Для оценки электромагнитного экранирования линзы с покрытием MXene были протестированы на глазах свиньи, которую облучали микроволнами под контролем тепловизора. Линзы показали быстрое повышение температуры, что указывает на сильное поглощение и рассеивание ЭМИ, предотвращающее прямой нагрев глаз.
Эффективность электромагнитного экранирования достигает 93% — рекордный показатель для биосовместимых материалов такой толщины.
Умные контактные линзы стали значительным шагом вперед в создании более безопасных носимых технологий. Уникальные свойства нанослоев MXene обеспечивают эффективную защиту от высокочастотного излучения, сохраняя комфорт и удобство. Разработанная методика может применяться для интеграции передовых наноматериалов в умные носимые устройства, медицинские имплантаты и биоэлектронику.
