Basta un graffio sulla superficie, un’ora sotto una lampada a raggi ultravioletti, e il segno si trasforma in una linea appena percettibile. È quanto sono riusciti a ottenere alcuni ricercatori sudcoreani, autori di un nuovo materiale pensato per le lenti a contatto morbide in grado di autorigenerarsi. Si tratta ancora di un prototipo in fase sperimentale, ma già capace di affrontare una delle criticità più frequenti e fastidiose per chi porta le lenti: finora, infatti, una volta rovinate non restava altro da fare che gettarle via.
Il composto ideato da Jung-Hyun Choi e Byoung-Ki Cho è invece in grado di rimarginare i danni superficiali sfruttando l’esposizione a raggi UV, senza perdere trasparenza, elasticità e la capacità di assorbire liquidi. La ricerca, sostenuta anche dalla National Research Foundation coreana, è stata pubblicata sulla rivista scientifica ACS Applied Polymer Materials.
Come lo zolfo permette di richiudere le lesioni
Le classiche lenti morbide sono realizzate in idrogel, una struttura polimerica porosa e ricca di acqua, elastica al punto giusto da adattarsi perfettamente alla curvatura dell’occhio. Tuttavia questa trama può danneggiarsi facilmente, sia durante le manovre quotidiane di inserimento e rimozione, sia per il contatto con polvere o piccole particelle.
Gli scienziati hanno quindi modificato la composizione dell’idrogel introducendo dei legami disolfuro dinamici. Sottoponendo la lente a un’ora di raggi UV con lunghezza d’onda di 365 nanometri, alcuni legami chimici tra gli atomi di zolfo si rompono momentaneamente per poi riformarsi con le molecole adiacenti.
In questo modo la struttura del materiale si riorganizza esattamente nel punto della lesione, facendo gradualmente sparire il solco. Le fotografie al microscopio diffuse dall’American Chemical Society mostrano chiaramente come un graffio marcato, ben visibile prima dell’intervento, si riduca a un segno sottile dopo il trattamento con la lampada. Un vero e proprio rammendo a livello molecolare, dove lo zolfo svolge la funzione dell’ago.
Il team aveva già messo a punto in precedenza un idrogel termosensibile capace di autorigenerarsi, ma il processo necessitava di parecchie ore e comportava il rischio di far seccare una struttura tanto delicata. Ricorrere ai raggi UV consente invece di attivare la reazione a temperatura ambiente, riducendo drasticamente i tempi.
Secondo quanto dichiarato da Cho, la procedura potrebbe teoricamente essere ripetuta più volte e, in futuro, effettuata anche tramite piccoli apparecchi UV per uso domestico, simili a quelli già impiegati per sanificare oggetti o asciugare lo smalto semipermanente. Resta però un’ipotesi ancora da verificare: prima che questo prototipo trovi spazio nei bagni delle case, accanto al liquido conservante e alla limetta per le unghie, dovranno essere condotti ulteriori studi.
Maggiore resistenza a graffi e depositi
La capacità di autoripararsi non è l’unico pregio di questo nuovo materiale. Sopra lo strato di idrogel è stato aggiunto un secondo polimero, ideato appositamente per contenere i graffi e ostacolare sia l’accumulo di sostanze biologiche sia lo sviluppo di batteri.
Questo strato protettivo crea una superficie particolarmente idratata e liscia, rendendo più difficile l’adesione di proteine e microrganismi. Un aspetto tutt’altro che secondario, considerando che si tratta di un dispositivo destinato a un contatto continuo con lacrime, palpebre e dita, e che quindi può accumulare facilmente residui durante l’uso quotidiano.
Per verificarne la robustezza, gli studiosi hanno sottoposto la superficie a frizione con carta abrasiva a grana sottile. Al termine del test, la trasparenza della lente risultava diminuita di appena il 2%. Il rivestimento ha dunque dimostrato di saper proteggere il materiale anche di fronte a una sollecitazione ben superiore rispetto a quella tipica dell’utilizzo quotidiano.
Le lenti sviluppate in laboratorio hanno inoltre mantenuto proprietà meccaniche e capacità di ritenzione idrica paragonabili a quelle delle normali lenti morbide in commercio. Il materiale riesce quindi a rigenerarsi senza compromettere flessibilità, trasparenza o umidità: un traguardo non semplice da raggiungere quando si lavora su strutture così fini e sensibili.
Meno sprechi grazie a lenti più durature
Una lente in grado di resistere meglio all’usura e di rimarginare piccoli danni potrebbe avere una vita più lunga, con benefici sia sul portafoglio dei consumatori sia sull’impatto ambientale legato allo smaltimento frequente. Questo vantaggio risulterebbe particolarmente utile per le lenti pensate per un uso prolungato, sempre che la riparazione venga affiancata da procedure sicure di igiene e conservazione.
Prima che questa tecnologia possa arrivare sugli scaffali dei negozi, sarà necessario condurre ulteriori test di stabilità e ottenere l’autorizzazione degli enti regolatori sudcoreani. Gli esperti dovranno inoltre accertarsi che il materiale mantenga le proprie caratteristiche anche dopo diversi cicli di autoriparazione e in condizioni d’uso reali. Il punto di partenza, tuttavia, è già molto incoraggiante: un graffio profondo su una lente sperimentale è quasi scomparso dopo appena sessanta minuti di esposizione a luce UV.
Fonte: ACS Applied Polymer Materials