Südkoreanische Teams unter der Leitung von Jang-Ung Park an der Yonsei-Universität in Seoul und Sang-Young Lee am Ulsan-Institut für Wissenschaft und Technologie in Ulsan haben intelligente kabellose Kontaktlinsen entwickelt. Die weiche und drahtlos aufladbare intelligente Kontaktlinse kann verwendet werden, um die Gesundheit des Trägers zu verfolgen, ohne den Komfort zu beeinträchtigen. Die Kontaktlinse könnte die Flüssigkeit im Auge kontinuierlich auf Biomarker überwachen, die mit Krankheiten wie Diabetes und Glaukom zusammenhängen.
Superkondensatoren haben tendenziell niedrigere Spannungsgrenzen als die wiederaufladbaren Batterien, können sich jedoch im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien schnell laden / entladen. Sie haben eine längere Lebensdauer und sind ideal für kleine, kontinuierlich laufende drahtlose Geräte wie ein intelligentes Objektiv. Wärme und Sperrigkeit sind die Nachteile von Superkondensatoren. Um dieses Problem zu lösen, haben Wissenschaftler einen druckbaren Superkondensator entwickelt, der neben der Antenne und einer roten LED in eine Kontaktlinse integriert werden kann. Der Superkondensator kann drahtlos aufgeladen werden, selbst wenn die Person das Objektiv trägt.
Der Superkondensator besteht aus Kohlenstoffelektroden und einem Festkörperpolymerelektrolyten. Diese werden in einem Lösungsmittel dispergiert und als separate Schichten auf die Linse gedruckt, wobei ein Verfahren verwendet wird, das als mikroskaliges direktes Tintenschreiben bezeichnet wird. Durch die hochpräzise Technik kann der Superkondensator außerhalb des Bereichs gedruckt werden, der die Pupille bedeckt. Dies stellt sicher, dass die Sicht des Trägers überhaupt nicht verdeckt wird. Eine flexible drahtlose Energieübertragungseinheit besteht aus einer ultradünnen Gleichrichterschaltung und einer Antenne aus silbernen Nanofasern und silbernen Nanodrähten. Dadurch kann das Objektiv in einem Abstand von ca. 1 cm von einer Sendespule aufgeladen werden.
Die Anordnung wurde an einer Schaufensterpuppe getestet, bevor sie an lebenden Kaninchen und danach an Menschen getestet wurde. Während des 10-minütigen Versuchs am Menschen wurde keine Schädigung des Auges des Trägers festgestellt. Das Demo-Objektiv enthielt keine der Sensoren oder Monitore, die funktionale Smart-Kontakte in Zukunft voraussichtlich tragen werden. Die LED, dargestellt durch das Terminator- ähnliche rote Licht in der Pupille der Person, zeigte, dass der gedruckte Superkondensator und das drahtlose Ladesystem gut funktionierten. Weitere Informationen finden Sie in diesem Forschungsartikel, der auf Science Advances veröffentlicht wurde.