Говорите, Bluetooth и 5G безопасны? Инженеры уже создают щит для глаз, чтобы спасти остатки нашего зрения

Рост популярности беспроводных устройств и технологий и нтернета вещей (IoT) обострил вопрос о воздействии электромагнитного излучения (ЭМИ) на наше здоровье. Особенно уязвимыми в этом контексте считаются глаза, поскольку они постоянно подвержены влиянию волн высокой частоты — от Bluetooth до 5G . По этому поводу ведется много споров. Однако теперь, благодаря инновациям японских исследователей, появился потенциальный способ минимизировать риски.

Впервые в мире была создана контактная линза, способная не только пропускать свет, но и эффективно экранировать высокочастотное ЭМИ. Разработку представила междисциплинарная команда под руководством профессора Такэо Мияке из Высшей школы информационного производства и систем Университета Васэда .

В центре технологии — наноматериал MXene (двумерные карбиды и нитриды переходных металлов), известный своими выдающимися свойствами по части электропроводности и экранирования. Однако ранее его практическое применение было ограничено из-за плохой адгезии и склонности к окислению. Новая методика нанесения слоя MXene на мягкие линзы с использованием влажного переноса и ацетоновой основы позволила устранить эти проблемы. Материал надёжно закрепляется на изогнутой поверхности, а растворённая подложка из смешанных целлюлозных эфиров (MCE) одновременно защищает его от разрушения под действием кислорода.

В процессе используется растворитель (в данном случае ацетон), который временно размягчает подложку, обеспечивая плотное прилегание наносимого слоя без повреждений. Такая методика особенно ценна в работе с деликатными материалами: она минимизирует механическую деформацию, упрощает контролируемое размещение наноструктур и позволяет адаптировать процесс для серийного выпуска изделий с заданными параметрами.

Для оценки экранирующих свойств изделия тестировали на глазах свиней — стандартной модели в офтальмологических экспериментах. Роговицу подвергали воздействию высокочастотного микроволнового излучения, а затем регистрировали температурные изменения с помощью тепловизора.

Во-первых, согласно результатам, линзы хорошо пропускают свет — более 80 %, сохраняют высокую проводимость и не пересыхают даже при длительном ношении. Также материал не вызывает токсической реакции: при испытаниях выживаемость клеток превышала 90 % после прямого контакта с покрытием.

Толщина защитного слоя варьировалась в зависимости от концентрации применённой дисперсии, что обеспечило возможность точно настраивать уровень защиты. Опять же, дополнительную стабильность MXene-структурам придавал остаточный слой MCE-мембраны, служивший барьером против окисления и продлевавший срок службы.

Эффективность экранирования до 93% — рекордный показатель среди биосовместимых материалов при аналогичной толщине. Это доказывает, что такие изделия способны надёжно защищать глаза от высокочастотного фона — включая излучение от умных очков, гарнитур, телефонов и других носимых гаджетов .

При этом важно понимать, что открытие имеет более широкие перспективы, чем просто офтальмология. Линзы с покрытием MXene могут стать платформой для будущих медицинских имплантов или, например, умных сенсоров, которые ни в коем случае не должны навредить нежной поверхности одного из наших самых главных органов.

«Электронные контактные линзы - следующий этап эволюции носимой электроники. Но это означает, что беспроводные схемы окажутся в прямом контакте с роговицей. Мы вдохновились прогрессом в области двумерных материалов и создали по-настоящему функциональное защитное решение», — с гордостью отмечает Мияке.