MXene涂层镜片，打造更安全、更智能的可穿戴设备

随着最近技术的进步，物联网和无线设备的需求量很大。然而，这些创新也引发了人们对长期暴露于电磁辐射（EMR）的担忧，这可能会对眼睛健康构成潜在风险。

MXenes是一类二维过渡金属碳化物/氮化物，在屏蔽EMR方面表现出了希望。然而，它们较差的粘附性和氧化敏感性限制了它们的应用。

在最近的一项突破中，由日本早稻田大学信息生产与系统研究生院的Takeo Miyake教授领导的研究人员开发了稳定的MXene涂层隐形眼镜，具有出色的光学和EMR屏蔽性能。

他们新颖的制造方法确保了最佳的附着力，并防止了MXene涂层的氧化，克服了以前的局限性。

这项研究是早稻田大学、京都大学和山口大学医院的合作成果，汇集了纳米制造、二维材料和眼科的专业知识，以确保眼睛安全。

研究结果发表在《小科学》杂志上。

本研究由早稻田大学信息生产与系统研究生院的胡伦杰博士合著；京都大学副教授Jun Hirotani；山口大学医院木村和弘教授；山口大学附属医院助理教授Ashimori Atsushige；早稻田大学信息生产与系统研究生院助理教授Saman Azhari。

“内置电子元件的智能隐形眼镜作为可穿戴设备的下一件大事，正受到广泛关注。然而，这意味着我们将首次将无线电路隐形眼镜直接放置在角膜上，使其全天候暴露在电磁波中。主要作者Miyake教授说：“受二维材料和设备制造技术突破的启发，我们推出了功能强大的防护隐形眼镜。”。

为了制造这些高功能隐形眼镜，研究小组首先制备了MXene的分散体，用混合纤维素酯（MCE）膜进行真空过滤，以生产MXene基薄膜。

然后通过使用丙酮的湿转移方法将薄膜涂覆到商用软性隐形眼镜上。然后对制备的镜片进行了广泛的物理性能、导电性和安全性分析。

Miyake教授补充道：“我们选择了一种湿转移方法，可以轻松地将MXene纳米片附着在非传统形状的软性隐形眼镜表面，从而确保可扩展性。”。

所制备的隐形眼镜显示出显著的效果，>；80%可见光透射率、高导电性、脱水保护和高生物相容性；90%的细胞存活率。

沉积的MXene层根据分散体的浓度显示出不同的厚度，溶解的MCE膜的粘附性能确保了MXene的最佳附着。此外，MCE层还保护MXene免受氧化。

Miyake教授讨论了他们的方法的意义，他说：“我们的研究可以产生多方面的影响。首先，通过湿转移稳定、轻松地涂覆MXene纳米片拓宽了商业应用的可能性。其次，我们的方法简单而有效地防止了MXene氧化，将一个通常被忽视的挑战——MXene氧化——变成了一个已解决的障碍。”

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为了评估电磁屏蔽，在暴露于微波加热和热成像的猪眼睛上测试了MXene涂层镜片。镜片的温度迅速上升，表明EMR吸收和消散很强，从而防止了眼睛的直接加热。

当暴露在高频微波中时，MXene有效地吸收电磁能并将其作为热辐射释放，从而保护猪眼睛免受直接加热。

此外，研究人员证实了高达93%的强大电磁屏蔽效率，代表了相同厚度水平下生物相容性材料的最高报告比屏蔽效率，为高频辐射提供了实质性的保护。这些镜片对高频EMR具有很强的防护作用，确保了最佳的眼部健康。

凭借高电磁防护和可靠的性能，智能隐形眼镜的这一突破代表着向更安全的可穿戴技术的重大进步。

通过利用MXene纳米片的独特性能，镜片在保持舒适性和可用性的同时，有效地防止高频辐射。

除了眼睛健康，这一突破为先进纳米材料在智能可穿戴设备、医疗植入物和生物电子学中的整合铺平了道路，解决了安全性和功能性问题。p