Poškriabané kontaktné šošovky z nového hydrogélu sa dokážu samy opraviť

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Juhokórejskí chemici vyvinuli hydrogél, ktorý dokáže pod vplyvom ultrafialového svetla zaceliť povrchové škrabance na kontaktných šošovkách.

• Proces regenerácie prebieha pri izbovej teplote približne hodinu a nevyžaduje zahrievanie.

• Ochranný povlak na povrchu aktívne odpudzuje baktérie, minimalizuje usadzovanie bielkovín a zvyšuje odolnosť voči ďalšiemu mechanickému poškodeniu.

Mäkké kontaktné šošovky sú pomôckou na korekciu zraku, no ich poškodenie prachom či neopatrnou manipuláciou často vedie k ich vyhodeniu. Na povrchu šošoviek z pórovitých hydrogélov sa bežným nosením vytvárajú škrabance, ktoré následne zhoršujú ostrosť videnia a dráždia oči nositeľa.

Výskumníci z Južnej Kórey sa preto rozhodli vyvinúť nový typ hydrogélu, ktorý disponuje schopnosťou samohojenia. Ich materiál dokáže poškodenú šošovku spoľahlivo vrátiť do pôvodného celistvého stavu iba pomocou pôsobenia bežného ultrafialového svetla.

Predchádzajúce vedecké pokusy o vytvorenie samohojivých šošoviek sa spravidla spoliehali na pôsobenie vyšších teplôt počas niekoľkých po sebe nasledujúcich hodín. Tento starší spôsob bol v praxi nepraktický, pretože jemná štruktúra hydrogélu sa pri zahrievaní nad určitú hranicu trvalo deformovala a strácala potrebnú vlhkosť.

Zdroj foto: ACS Applied Polymer Materials

Nový materiál naopak využíva špecifickú chemickú reakciu pri bežnej izbovej teplote bez pridania tepla. Chemický základ tohto hydrogélu tvorí metakrylátový polymér obohatený o dynamické sírne väzby, ktoré reagujú na vonkajšie svetelné žiarenie. Keď na poškodené miesto dopadne ultrafialové svetlo, pevné väzby medzi susednými atómami síry sa na krátky okamih dočasne prerušia.

Tieto uvoľnené fragmenty následne vyhľadávajú nových partnerov vo svojom bezprostrednom okolí a ihneď vytvárajú čerstvé chemické prepojenia, čím spájajú oddelené časti polyméru. Celý tento proces scelenia trvá približne 60 minút a dosahuje pri obnove hladkého povrchu šošovky účinnosť na úrovni 90 %. Autori tohto výskumu uvádzajú, že proces regenerácie je opakovateľný a ľudia by ho mohli bezpečne vykonávať doma pomocou lámp na gélové nechty.

Aby vedci zvýšili mechanickú odolnosť šošovky, naniesli na jej povrch tenkú ochrannú vrstvu hydrofilného polyméru s technickým označením MPC. Tento povlak na seba spoľahlivo viaže vrstvu vody, ktorá zabraňuje zachytávaniu vonkajších nečistôt a preukázateľne znižuje usadzovanie očných bielkovín o viac než polovicu.

Ochranná polymérová vrstva chráni materiál aj pred mechanickým poškodením, čo preukázali laboratórne testy s jemným brúsnym papierom. Po obrusovaní brúsnym prachom klesla priehľadnosť upraveného hydrogélu len o zanedbateľné 2 %, čo predstavuje pre ľudské oko nepostrehnuteľnú zmenu.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Samohojivé šošovky znížia frekvenciu ich výmeny, čím ušetria peniaze používateľom, zvýšia komfort nosenia a pomôžu obmedziť množstvo produkovaného plastového odpadu.

Zdroj: interestingengineering.com foto: ChatGPT

Zobrazit Galériu