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Lentes de contacto que responden a la luz
Las gafas de sol que se oscurecen automáticamente en respuesta a la luz solar intensa han estado disponibles para anteojos durante 40 años. Pero adaptar esta flexibilidad a los lentes de contacto ha demostrado ser un desafío. Ahora, investigadores en Singapur han desarrollado lentes fotosensibles o fotocromáticos que se oscurecen cuando se exponen a la luz ultravioleta, protegen los ojos contra los rayos dañinos del sol y vuelven a la normalidad en ausencia de los rayos ultravioleta.
Viendo la luz: Una nueva tecnología de lentes de contacto responde a la luz ultravioleta. La lente de contacto de la izquierda (azul) contiene tintes fotocromáticos que oscurecen la lente en presencia de luz ultravioleta. La lente de contacto de la derecha (transparente) no contiene colorantes.
La clave es un polímero novedoso entrelazado con una intrincada red de túneles de tamaño nanométrico que se pueden rellenar con tintes. Los estudios iniciales han demostrado que la tecnología funciona más rápido que las gafas de sol sensibles a la luz del mercado actual, dice Jackie Ying, director de la Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología (IBN) en Singapur y desarrollador de las lentes. La investigación es parte de un esfuerzo más amplio en IBN para desarrollar nuevos materiales para lentes de contacto que puedan dispensar medicamentos y diagnosticar enfermedades.
Las gafas de sol convencionales que responden a la luz están recubiertas con millones de moléculas de tintes fotocromáticos, que son transparentes cuando están fuera del sol. Estas moléculas cambian de forma cuando llega la luz ultravioleta, lo que les permite absorber la luz ultravioleta y provocar el oscurecimiento de la lente. Cuando la luz ultravioleta desaparece, las moléculas vuelven a su forma original y apariencia transparente.
Se han realizado pocos intentos previos para diseñar lentes de contacto sensibles a la luz, en gran parte porque es difícil aplicar recubrimientos de tinte de manera uniforme a la superficie delicada y suave de una lente de contacto. Ying y sus colegas solucionaron esto desarrollando una lente de contacto que incrusta los tintes de manera uniforme en todo el material. Este enfoque les permitió empaquetar más moléculas de tinte en el material, dice Ying, lo que le dio a la lente de contacto una mayor sensibilidad a la luz y, por lo tanto, una respuesta más rápida.
Los investigadores crearon el material de nanoestructura esponjoso mezclando combinaciones específicas de agua, una solución de aceite con monómeros comúnmente usados en lentes de contacto y un nuevo surfactante, un compuesto que estimula la mezcla entre las soluciones de agua y aceite. El material resultante está salpicado de pequeños poros y túneles, que pueden cargarse con agentes como tintes sensibles a los rayos UV.
La estructura porosa del material de la lente proporciona un entorno flexible para que los tintes se transformen de oscuros a claros y viceversa, dice Edwin Chow, líder del equipo e investigador científico senior de IBN. Si el polímero es demasiado rígido, el tinte está pegado y no se puede transformar, dice Chow. Esta estructura de poros y el polímero dan el mejor entorno para que los tintes reaccionen rápidamente.
El rendimiento de la velocidad es crucial para las gafas fotocromáticas, especialmente para ajustar de niveles altos a bajos de luz. Cuando su automóvil entra repentinamente en un túnel, la cantidad de luz es muy tenue, por lo que necesita que sus lentes se transformen nuevamente de inmediato, dice Chow. Si bien esto puede llevar minutos con gafas de sol, dice, nuestro tiempo de respuesta es de 10 a 20 segundos.
El equipo se está preparando para probar las lentes de contacto fotocromáticas en animales. Los investigadores ya han probado el material de la lente, sin colorantes, en conejos y han determinado que es biocompatible. Ying dice que la principal preocupación en las pruebas con animales es ver si los tintes se contienen con éxito dentro de las lentes o si se filtran.
Además, los investigadores trabajarán para enfocar los tintes de modo que cubran solo la región corneal del ojo, para bloquear la mayor parte de la luz ultravioleta. Los lentes ahora tienen tintes distribuidos por todas partes y oscurecerían todo el iris del usuario, un efecto potencialmente inquietante.
El instituto ha creado una empresa derivada, iNano Pte Ltd., para comercializar la tecnología. Inicialmente se dirigirá a los mercados de Japón y Corea. Ying estima que las lentes de contacto fotocromáticas estarán disponibles comercialmente dentro de un año.
Jan Bergmanson, director de la Centro de Investigación y Tecnología de la Vista de Texas en Houston, dice que los atletas pueden beneficiarse más de estos lentes de contacto. Si eres un jugador de tenis y sudas mucho, la transpiración en las gafas de sol puede ser una distracción, dice. Si tuvieras lentes de contacto [fotocromáticos], no tendrías que lidiar con este dilema. Entonces esto puede tener un mercado como lente deportiva.
Mientras tanto, Ying está explorando otras aplicaciones para el material fotocrómico, por ejemplo, como tintes sensibles a los rayos ultravioleta para ventanas y parabrisas, o como una alternativa de recubrimiento más barata para gafas de sol.
Recubrir las gafas de sol con tintes fotocromáticos es un proceso tedioso que implica recubrir y calentar las gafas cientos de veces para obtener un recubrimiento agradable y uniforme, dice Ying. En cambio, podemos cubrir los vasos una vez con nuestro material, y debería funcionar igual.