自修复隐形眼镜:紫外光照一小时即可修复划痕
发布时间:2026-06-25 20:02 浏览量:2
一种紫外激活的水凝胶与保护涂层,有望催生抗划伤且能自我修复的隐形眼镜。
隐形眼镜一旦划伤,即便损伤轻微,也往往意味着要付出高昂的更换成本。如今,韩国研究人员开发出一种自修复材料,只需一小时紫外光照射就能修复这些微小瑕疵,为更耐用的软性隐形眼镜打开了大门。
这种新型水凝胶基材料在室温下即可自我恢复,未来能帮助佩戴者延长镜片寿命,而不是在日常佩戴后就将镜片丢弃。该技术还融合了一种既能抗划伤又能抵抗细菌的保护涂层,为未来设计增添了一层耐用性保障。
紫外光修复损伤
研究人员 Jung-Hyun Choi 与 Byoung-Ki Cho 使用水凝胶——一种富含水的聚合物网络,已在软性隐形眼镜中广泛应用——制成了这种材料。他们重新设计了结构,让紫外光而非热量来激活修复过程。
用波长为365纳米的紫外光照射一小时,会触发一种名为二硫键交换的化学反应。在这一过程中,硫键暂时断裂并与邻近原子重新连接,使受损的聚合物网络得以逐渐重建。
该团队此前曾展示过一种热驱动的自修复水凝胶,但那种方法需要加热数小时。长时间加热会使隐形眼镜变干,不适合日常使用,因此室温修复是更实用的替代方案。实验室测试显示,修复过程高效地恢复了有划痕的样品,留下的表面近乎无缝,而非明显的损伤。
保护涂层增强强度
研究人员还在这层水凝胶上涂覆了另一种聚合物,旨在减少细菌滋生并保护表面免受磨损。在耐久性测试中,这层额外涂层表现良好。即便反复与细砂纸接触,涂层材料依然保持清晰,透明度仅下降约2%,表明日常划痕对视觉质量影响甚微。
这种水凝胶还能保持水分,并展现出与商用软性隐形眼镜预期相当的力学特性。这些性能至关重要,因为舒适度取决于镜片能否全天保持水润。
据研究人员介绍,未来用户最终可以借助许多家庭已有的紫外灯来修复轻微损伤,包括用于清洁或固化甲油胶的设备。修复过程还可以重复进行,让材料能从多次磨损中恢复。
更多测试有待进行
在自修复隐形眼镜面向消费者之前,仍需完成若干步骤。该材料必须经过额外的稳定性评估和监管审查,以证实其能够承受长期使用和反复的修复周期。
若能扫清这些障碍,这项技术将能减少浪费,为数百万隐形眼镜用户降低更换成本。未来的设计或许不再把每一道划痕都视为镜片寿命的终结,而是能从日常损伤中恢复,并维持更久的使用时间。该项目得到了韩国国家研究基金会的资助。
这项题为《用于软性隐形眼镜的室温紫外诱导自修复水凝胶及其防污抗划表面》的研究发表在期刊《ACS Applied Polymer Materials》上。