Lentilles de contact qui répondent à la lumière

Les lunettes de soleil qui s'assombrissent automatiquement en réponse à la lumière du soleil sont disponibles pour les lunettes depuis 40 ans. Mais adapter cette flexibilité aux lentilles de contact s'est avéré difficile. Aujourd'hui, des chercheurs de Singapour ont mis au point des verres photochromiques ou sensibles aux UV qui s'assombrissent lorsqu'ils sont exposés à la lumière ultraviolette, protégeant les yeux contre les rayons nocifs du soleil et reviennent à la normale en l'absence des UV.

Voir la lumière : Une nouvelle technologie de lentilles de contact réagit à la lumière UV. La lentille de contact de gauche (bleue) contient des colorants photochromiques qui assombrissent la lentille en présence de lumière UV. La lentille de contact à droite (transparente) ne contient aucun colorant.

La clé est un nouveau polymère associé à un réseau complexe de tunnels de taille nanométrique qui peuvent être remplis de colorants. Les premières études ont montré que la technologie fonctionne plus rapidement que les lunettes de soleil photosensibles sur le marché aujourd'hui, déclare Jackie Ying, directeur de la Institut de bio-ingénierie et de nanotechnologie (IBN) à Singapour, et développeur des lentilles. La recherche fait partie d'un effort plus large à l'IBN pour développer de nouveaux matériaux pour les lentilles de contact qui peuvent dispenser des médicaments et diagnostiquer des maladies.

Les lunettes de soleil classiques sensibles à la lumière sont recouvertes de millions de molécules de colorants photochromiques, qui sont transparentes lorsqu'elles ne sont pas exposées au soleil. Ces molécules changent de forme lorsque la lumière UV frappe, leur permettant d'absorber la lumière UV et de déclencher l'obscurcissement du verre. Lorsque la lumière UV disparaît, les molécules retrouvent leur forme d'origine et leur aspect transparent.

Peu de tentatives antérieures ont été faites pour concevoir des lentilles de contact sensibles à la lumière, en grande partie parce qu'il est difficile d'appliquer des revêtements de colorant uniformément sur la surface délicate et douce d'une lentille de contact. Ying et ses collègues ont contourné ce problème en développant une lentille de contact qui incorpore des colorants uniformément dans tout le matériau. Cette approche leur a permis d'emballer plus de molécules de colorant dans le matériau, dit Ying, donnant à la lentille de contact une plus grande sensibilité à la lumière et donc une réponse plus rapide.

Les chercheurs ont créé le matériau de nanostructure spongieux en mélangeant des combinaisons spécifiques d'eau, une solution d'huile avec des monomères couramment utilisés dans les lentilles de contact et un nouveau tensioactif, un composé qui encourage le mélange entre les solutions d'eau et d'huile. Le matériau résultant est parsemé de minuscules pores et tunnels, qui peuvent être chargés d'agents tels que des colorants sensibles aux UV.

La structure poreuse du matériau de la lentille offre un environnement flexible pour que les colorants passent de l'obscurité à la lumière et vice-versa, explique Edwin Chow, chef d'équipe et chercheur principal à l'IBN. Si le polymère est trop rigide, le colorant est collé et ne peut pas se transformer, explique Chow. Cette structure de pores et ce polymère offrent le meilleur environnement pour que les colorants réagissent rapidement.

Les performances de vitesse sont cruciales pour les lunettes photochromiques, en particulier pour ajuster des niveaux de lumière élevés à faibles. Lorsque votre voiture entre soudainement dans un tunnel, la quantité de lumière est très faible, vous avez donc besoin que vos lentilles se transforment immédiatement, explique Chow. Bien que cela puisse prendre quelques minutes avec des lunettes de soleil, dit-il, notre temps de réponse est de 10 à 20 secondes.

L'équipe se prépare à tester les lentilles de contact photochromiques chez les animaux. Les chercheurs ont déjà testé le matériau de la lentille, sans colorant, sur des lapins, et ont déterminé qu'il est biocompatible. Ying dit que la principale préoccupation des tests sur les animaux est de voir si les colorants sont contenus avec succès dans les lentilles ou s'ils fuient.

De plus, les chercheurs travailleront à concentrer les colorants afin qu'ils ne couvrent que la région cornéenne de l'œil, afin de bloquer le plus de lumière UV. Les lentilles ont maintenant des colorants répartis partout et assombriraient tout l'iris du porteur, un effet potentiellement perturbant.

L'institut a créé une entreprise dérivée, iNano Pte Ltd., pour commercialiser la technologie. Il ciblera dans un premier temps les marchés du Japon et de la Corée. Ying estime que les lentilles de contact photochromiques seront disponibles dans le commerce d'ici un an.

Jan Bergmanson, directeur de la Centre de recherche et de technologie Texas Eye à Houston, affirme que les athlètes peuvent bénéficier le plus de telles lentilles de contact. Si vous êtes un joueur de tennis et que vous transpirez beaucoup, la transpiration sur des lunettes de soleil peut être une distraction, dit-il. Si vous aviez des lentilles de contact [photochromiques], vous n'auriez pas à faire face à ce dilemme. Cela peut donc avoir un marché en tant qu'objectif sportif.

En attendant, Ying explore d'autres applications pour le matériau photochromique, par exemple comme teinture sensible aux UV pour les vitres et les pare-brise, ou comme alternative de revêtement moins chère pour les lunettes de soleil.

Le revêtement des lunettes de soleil avec des colorants photochromiques est un processus fastidieux qui implique de revêtir et de chauffer les verres des centaines de fois pour obtenir un beau revêtement uniforme, explique Ying. Au lieu de cela, nous pouvons enduire les verres une fois de notre matériau, et cela devrait fonctionner de la même manière.

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