With recent advancements in technology, the Internet of Things and wireless devices are in high demand. However, these innovations also raise concerns about prolonged exposure to electromagnetic radiation (EMR), which may pose potential risks to eye healt
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