Sočiva obložena maksenom omogućavaju zdravije i pametnije nosive uređaje

S obzirom na napredak tehnologije, velika je potražnja za umreženim i bežičnim uređajima. Međutim, ove inovacije takođe izazivaju zabrinutost zbog produžene izloženosti elektromagnetnom zračenju (EMR), potencijalnim opasnostima po zdravlje očiju.

Makseni, klasa dvodimenzionalnih karbida/nitrida prelaznih metala, pokazali su se kao perspektivni u zaštiti od EMR. Ipak, njihova slaba adhezija i podložnost oksidaciji ograničavaju njihove primene.

Preporučujemo

U nedavnom koraku napred, istraživači predvođeni profesorom Takeom Mijakeom sa Univerziteta Vaseda u Japanu proizveli su stabilna kontaktna sočiva obložena maksenom sa izuzetnim optičkim i zaštitnim svojstvima.

Njihov novi metod osigurava optimalnu adheziju i sprečava oksidaciju maksenskog omotača, prevazilazeći ranija ograničenja.

Zajednički rad Univerziteta Vaseda, Univerziteta Kjoto i Univerzitetske bolnice Jamaguči spojio je ekspertizu za nanoproizvodnju, 2D materijale i oftalmologiju u cilju bezbednosti očiju.

„Pametna kontaktna sočiva sa ugrađenim elektronskim komponentama privlače mnogo pažnje kao sledeća velika stvar na polju nosivih uređaja. Prvi put, pak, postavićemo bežična sočiva direktno na rožnjače, izlažući ih elektromagnetnim talasima. Inspirisani napretkom na poljima 2D materijala i proizvodnje uređaja, smislili smo visokofunkcionalna zaštitna kontaktna sočiva“, kažu istraživači.

Da bi se napravila ova kontaktna sočiva, prvo su pripremljene disperzije maksena koje su vakuumski filtrirane mešanim celuloznim estarskim (MCE) membranama radi dobijanja filmova na bazi maksena, kojima su zatim obložena komercijalna meka kontaktna sočiva putem mokrog transfera acetonom.

Pripremljena sočiva su opsežno analizirana u pogledu fizičkih svojstava, provodnosti i bezbednosti. Rezultati su bili izvanredni: transmisija vidljive svetlosti veća od 80%, visoka provodnost, zaštita od dehidracije i visoka biokompatibilnost sa ćelijskom funkcionalnošću većom od 90%.

Slojevi maksena imali su različitu debljinu zavisno od koncentracije disperzija, dok su adhezivna svojstva rastvorene MCE membrane obezbeđivala optimalno pričvršćivanje maksena. Osim toga, MCE sloj je takođe štitio maksen od oksidacije.

Stabilno i lako postavljanje maksenskih nanostruktura putem mokrog transfera povećava nogućnosti komercijalnih primena. Metod je jednostavan, ali delotvoran u sprečavanju oksidacije maksena, često previđenog problema, kažu istraživači.

Da bi se ocenila zaštita od elektromagnetnih uticaja, sočiva obložena maksenom testirana su na svinjskim očima izloženim mikrotalasnom zagrevanju i termalnom snimanju. Sočiva su ispoljila brz rast temperature, ukazujući na jaku apsorpciju EMR i disipaciju, što je sprečilo direktno zagrevanje očiju.

Izložen visokofrekventnim mikrotalasima, maksen je apsorbovao elektromagnetnu energiju i oslobađao kao termalno zračenje, štiteći tako svinjske oči od direktnog zagrevanja.

Štaviše, istraživači su potvrdili veliku efikasnost zaštite od EMR – do 93%, što je najveća opisana specifična efikasnost zaštite za biokompatibilne materijale na istom nivou debljine. Sočiva su pokazala snažnu zaštitu od visokofrekventnog EMR, obezbeđujući optimalno zdravlje očiju.

Visok nivo zaštite i pouzdana svojstva predstavljaju značajan napredak u pogledu pametnih kontaktnih sočiva u cilju bezbednijih nosivih tehnologija. Izuzetna svojstva maksenskih nanostruktura obezbeđuju zaštitu od visokofrekventnog zračenja, kao i udobnost i jednostavnu upotrebu sočiva.

Osim zdravlja očiju, ovaj napredak utire put za integraciju nanomaterijala u pametne nosive uređaje, medicinske implantate i bioelektroniku, ostvarujući i bezbednost i funkcionalnost.

(Telegraf Nauka/Phys.org)