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什么是石墨烯镜片?

2022-5-25 22:02| 发布者: everydayness| 查看: 357| 评论: 0

摘要: 作为用途最广泛的材料之一,石墨烯在多个领域不断发展,从药物和药物输送系统到生物传感器和眼部应用。这种备受推崇的纳米材料因其卓越的物理化学特性而声名远扬。近年来,随着光学领域的新发展,该领域需要以石墨烯 ...
         作为用途最广泛的材料之一,石墨烯在多个领域不断发展,从药物和药物输送系统到生物传感器和眼部应用。这种备受推崇的纳米材料因其卓越的物理化学特性而声名远扬。近年来,随着光学领域的新发展,该领域需要以石墨烯透镜的形式进行概述。


什么是石墨烯?
         为促进研究的发展,“石墨烯”一词已在纳米技术中无处不在,这是由于其出色的特性。这种纳米材料是碳的同素异形体,由二维六方晶格结构组成。它最初是通过石墨晶体的剥离发现的,并且由于发现的相关化学、电气和机械特性而吸引了全球的研究人员。
         对其高度重视的性质的报道归因于仅具有碳原子的纳米材料,这可以使石墨烯更有效地吸收电磁波并用于屏蔽电磁干扰。这一特性使石墨烯比其他金属材料更轻巧,稳定性更高。

可穿戴设备开发和解决障碍
         可穿戴设备的开发随着对隐形眼镜的研究取得了进展,这种隐形眼镜可以通过测量眼压或泪液中的葡萄糖成分来诊断青光眼或糖尿病等疾病。
         随着技术的进步,某些其他发展,例如利用电磁波提供电力或信号的射频技术,可能会带来挑战,包括低温灼伤或脱水。这是由于靠近眼睛的持续曝光;即使使用产生微弱电磁波干扰的设备也会发生这种损坏。
         此外,随着无线技术和技术的进步,环境电磁波在眼睛中的曝光量也在不断增加。
         由于眼睛严重衰退和眼睛相关问题的增加,这是一个令人担忧的问题;随后,智能隐形眼镜对于承受电磁波对全球人口的广泛照射变得至关重要。

智能隐形眼镜
         眼睛是敏感器官,因此保护眼睛一直是智能隐形眼镜研究的根源,包括石墨烯隐形眼镜的开发。
         这项创新技术的研究人员包括 Lee等人。该团队研究了用于电磁干扰屏蔽和脱水保护的智能隐形眼镜。
         这很重要,因为电磁波通过普通隐形眼镜仍然可以被眼睛吸收。然而,涂有石墨烯的隐形眼镜可以部分吸收这些波,从而保护眼睛。
         与传统隐形眼镜相比,石墨烯涂层镜片已被证明可以保留更高水平的水分,从而使更多的水分留在眼睛中,从而减轻脱水和眼睛干涩的症状;这是由于石墨烯的不透气特性。

挑战
         用于眼部应用的石墨烯的进步可能会彻底改变该领域,石墨烯有可能被开发用于滴眼液、眼内药物输送系统和生物传感器。然而,在接近体内相容性时,这种创新的纳米材料仍然存在挑战。
         最近于 2021 年发表的一项研究对石墨烯家族纳米材料在眼部应用中的毒性进行了全面审查,重点介绍了几项体内和体外研究。
         这些纳米材料的毒性主要取决于它们的物理化学性质,包括它们的表面化学、尺寸、氧化水平、剂量和暴露。
         尺寸的控制一直是纳米技术的重要组成部分,纳米尺寸通过增加表面积和增强细胞相互作用来实现更高的细胞摄取。已经有几篇关于与石墨烯纳米材料相关的毒性的报道,这些毒性取决于纳米颗粒的大小。
         这方面的一个例子可以在利用还原氧化石墨烯的微米级纳米片中看到,这些材料在暴露一小时后以高浓度显示具有高水平的毒性。然而,尺寸为 11 nm 的还原石墨烯纳米片显示出非常低的遗传毒性。

转化意义和未来展望
          全球约有7100万隐形眼镜佩戴者,使用石墨烯推进传统隐形眼镜技术可能会彻底改变该领域。它还将进一步有助于通过保护屏障减少电磁波对眼睛的影响。
         包括干眼在内的眼科疾病在人群中广泛存在,25%的患者患有这种症状,睑板腺功能障碍 (MGD) 等疾病是导致干眼症的主要原因之一 (86%),创新的保护解决方案至关重要。
         该领域的其他未来进展包括可穿戴技术,该技术可以通过潜在地集成石墨烯生物传感器和电极的有源电路来实现诊断能力,无线监测泪液中的葡萄糖水平。
         总体而言,减少肉眼吸收的电磁波并保持眼睛内的水分和水分是光学领域健康发展的重要垫脚石。石墨烯涂层隐形眼镜的优化对于纳米技术和维护人类健康都将是革命性的。


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