Avance en tecnología ocular integra nanomateriales avanzados en dispositivos inteligentes y implantes

A medida que las tecnologías portátiles y los dispositivos inalámbricos siguen proliferando, aumenta la preocupación por la exposición prolongada a la radiación electromagnética (REM) y sus posibles riesgos para la salud ocular. Si bien los MXenes (carburos y nitruros de metales de transición bidimensionales) han mostrado potencial como materiales de protección contra la REM, su baja adhesión y vulnerabilidad a la oxidación han dificultado su uso práctico. Para abordar esta necesidad insatisfecha, los investigadores han desarrollado lentes de contacto inteligentes recubiertas con MXene que ofrecen tanto blindaje contra la REM como transparencia óptica, marcando un avance en la tecnología portátil ocular segura. Este desarrollo allana el camino para la futura integración de nanomateriales avanzados en implantes médicos, dispositivos portátiles inteligentes y bioelectrónica.

Investigadores de la Universidad de Waseda (Tokio, Japón), en colaboración con otras instituciones, fabricaron las lentes dispersando nanoláminas de MXene y filtrándolas al vacío a través de membranas de éster mixto de celulosa (MCE) para formar películas delgadas. Estas películas se transfirieron a lentes de contacto blandas comerciales mediante una técnica de transferencia húmeda con acetona. Este método no solo garantizó una fuerte adhesión a las superficies curvas de las lentes, sino que también evitó la oxidación del MXene gracias a la función protectora de la capa de MCE. Las lentes resultantes conservaron la claridad óptica, con una transmisión de luz visible superior al 80 %, a la vez que ofrecían conductividad, resistencia a la deshidratación y alta biocompatibilidad, demostrando una viabilidad celular superior al 90 %.

En experimentos con ojos porcinos, las lentes recubiertas con MXene se sometieron a radiación de microondas e imágenes térmicas. Los hallazgos, publicados en la revista Small Science, muestran que las lentes absorbieron y disiparon rápidamente la REM, convirtiéndola en calor y evitando así un impacto térmico directo sobre los ojos. Las pruebas revelaron una eficiencia de blindaje electromagnético de hasta el 93 %, el valor más alto informado para materiales biocompatibles en espesores comparables, lo que destaca el potencial del material para mitigar la exposición a la radiación de alta frecuencia.

Estos hallazgos apuntan a beneficios prácticos tanto para aplicaciones de consumo como clínicas. Con un fuerte blindaje REM, alta visibilidad, comodidad y biocompatibilidad, las lentes ofrecen una solución eficaz para proteger los ojos de los usuarios en un mundo cada vez más lleno de dispositivos emisores de REM. La tecnología también sienta las bases para la futura integración de nanomateriales avanzados en implantes médicos, wearables inteligentes y bioelectrónica, alineando la seguridad con la funcionalidad.

“Las lentes de contacto inteligentes con componentes electrónicos integrados están recibiendo mucha atención como el próximo gran avance en dispositivos portátiles”, dijo Takeo Miyake, profesor de la Universidad de Waseda y director de la investigación. “Sin embargo, esto significa que, por primera vez, estaremos colocando lentes con circuitos inalámbricos directamente sobre nuestras córneas, exponiéndolas a ondas electromagnéticas las 24 horas del día. Inspirados por los avances en materiales 2D y tecnologías de fabricación de dispositivos, desarrollamos lentes de contacto protectoras altamente funcionale”.