受損的隱形眼鏡通常意味著需要昂貴的更換，即使損壞程度輕微。南韓的研究人員現已開發出一種自我修復材料，能夠透過僅需一小時的紫外光修復這些微小的缺陷，為更耐用的軟性隱形眼鏡開啟了新大門。這種新型的水凝膠材料可以在室温下自我修復，最終可能幫助佩戴者延長鏡片的使用壽命，而不是在日常使用後隨便丟棄。該技術同時結合了一層抗刮擦和抗菌的保護塗層，為未來的設計增添了另一層耐用性。
修復技術的運作機制由研究人員崔正賢和趙炳奇創造，使用的水凝膠為一種水分豐富的聚合物網絡，已廣泛應用於軟性隱形眼鏡中。他們重新設計了結構，使紫外光而非熱能啟動修復過程。經過一小時的紫外光照射，這種自我修復的隱形眼鏡材料幾乎可以完全消除刮痕。當暴露於波長為 365 納米的紫外光一小時後，會觸發一種稱為二硫化物交換的化學反應。在該過程中，硫鍵會暫時斷裂，並與相鄰的原子重新連接，從而使受損的聚合物網絡逐漸重建。
研究團隊之前已展示過一種熱驅動的自我修復水凝膠，但該方法需要幾小時的加熱。長時間的加熱會使隱形眼鏡乾燥，從而不適合日常使用，因此室温修復成為更實用的選擇。
自我修復隱形眼鏡技術將改變市場
實驗室測試顯示，修復過程以高效率恢復了受刮痕的樣本，留下幾乎無縫的表面，而不是可見的損壞。研究人員還在水凝膠上塗覆了另一種聚合物，旨在減少細菌生長並保護表面免受磨損。這層額外的保護在耐久性測試中表現出色。即使經過多次與細砂紙的接觸，塗層材料仍保持其清晰度。透明度僅下降約 2%，顯示常規刮痕對視覺質量影響不大。該水凝膠同時保持水分，並顯示出與商業軟性隱形眼鏡相當的機械特性。
這些特性至關重要，因為佩戴的舒適性取決於鏡片在整個日間保持水分。
據研究人員所述，未來用户可透過家中已有的紫外光燈進行小範圍的修復，包括用於清潔或固化指甲油的設備。這一修復過程還可以重複進行，使材料能夠從多次磨損中恢復。儘管如此，自我修復隱形眼鏡在推向消費市場之前仍需經過多個步驟。該材料必須經過進一步的穩定性評估和監管審查，以確認其能夠承受長期使用和重複修復的循環。如果這些障礙能夠克服，該技術將有可能減少廢物，並降低數百萬隱形眼鏡用户的更換成本。
未來的設計或許能夠從日常損壞中恢復，延長服務壽命，而不再將每一個刮痕視為鏡片壽命的終結。
該項目獲得韓國國家研究基金會的資助。該研究標題為《室温紫外光誘導自我修復水凝膠，具有抗污和抗刮擦表面，用於軟性隱形眼鏡》，發表於《ACS 應用聚合物材料》期刊。
