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軟性角膜接觸鏡的納米摩擦力學(xué)特性

眼睛是心靈的窗戶，

擁有一雙明眸大眼，

是每一位愛美的女士所追求的。

但現(xiàn)實(shí)總是出現(xiàn)“朦朧感”，

引起這主要原因——近視。

隱形眼鏡應(yīng)運(yùn)而生，不僅消除近視人群對(duì)世界的朦朧感，也滿足了愛美人士的追求。

隱形眼睛投入市場(chǎng)近50年的時(shí)間，但仍是有很多人為此付出了“美麗的代價(jià)”——佩戴隱形眼鏡時(shí)感到不適，是什么原因造成的不適？這就是“不為人知的秘密”。

這種不適感通常與眼臉和隱形眼鏡之間的接觸摩擦行為有關(guān)，從而，對(duì)于眼臉與隱形眼鏡間的摩擦力學(xué)性能的研究顯得尤為重要的。安東帕納米摩擦試驗(yàn)機(jī)是為數(shù)不多可以在模擬真實(shí)眼球接觸條件下測(cè)試隱形眼鏡摩擦性能的設(shè)備之一，為提高隱形眼鏡的佩戴舒適度在摩擦學(xué)方向上提供一個(gè)可量化的數(shù)據(jù)參數(shù)。

安東帕納米摩擦試驗(yàn)機(jī)的優(yōu)勢(shì)在哪兒？

對(duì)于曲面型接觸的問題，安東帕納米摩擦試驗(yàn)機(jī)引入一個(gè)可簡(jiǎn)化新概念，即“Flat on sphere”，

如圖一所示。安東帕納米摩擦試驗(yàn)機(jī)壓頭帶有一個(gè)直徑5mm的小圓片，而且小圓片的表面采用HMDS和生物蛋白進(jìn)行表面功能化處理。

鏡片支架，液體杯元器件

隱形眼鏡被安裝在一個(gè)特殊的鏡片支架上，該支架與鏡片的內(nèi)部曲率相匹配，鏡片被一個(gè)中空的蓋子牢牢固定在合適的位置。

由于人體眼球環(huán)境是濕潤(rùn)環(huán)境，從而在測(cè)量時(shí)需要提供一個(gè)時(shí)刻潤(rùn)濕的狀態(tài)，這就是圖二中所展示的液體杯元器件。測(cè)試時(shí)可以在器件中倒入類似人體眼淚的試劑，讓隱形眼鏡充分浸泡在液體試劑中，從而達(dá)到模擬真實(shí)工況的需求。

安東帕納米摩擦試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)參數(shù)

現(xiàn)在各大流行的隱形眼鏡材料多為以硅水凝膠為主的軟性眼角膜接觸鏡，因?yàn)樵摲N材料具有很高的透氧性。但是，硅水凝膠為軟材料，對(duì)應(yīng)于12kPa~18kPa的測(cè)試載荷需求約為10mN且摩擦系數(shù)低于0.1的情況來說，摩擦力可能為1mN甚至于更小的情況，這就對(duì)儀器的力學(xué)傳感器的測(cè)量精度提出很高的需求。同時(shí)當(dāng)摩擦系數(shù)低于0.2時(shí)，流體本身的力學(xué)行為影響時(shí)無(wú)法忽視的。

表一

表一是安東帕納米摩擦試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)參數(shù)，我們可以看到法向載荷范圍從小的5µN到大的1000mN，傳感器分辨率高達(dá)0.003µN，從而對(duì)于測(cè)試所需的10mN法向載荷是*沒問題的。同時(shí)，相對(duì)應(yīng)低于1mN的摩擦力表征來說，安東帕納米摩擦試驗(yàn)機(jī)所配置的力學(xué)傳感器也能完美勝任。

截至目前，已有多家隱形眼鏡行業(yè)的廠商與安東帕合作，將納米摩擦力學(xué)表征納入其新產(chǎn)品開發(fā)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。安東帕也希望為隱形眼鏡行業(yè)發(fā)展提供一份助力，為用戶群提供科學(xué)且可靠的測(cè)量方案以及高精度的測(cè)量設(shè)備。從而，希望與各廠商合作將佩戴舒適度從“感性”推向“理性”，使得大眾的佩戴舒適度在某個(gè)方面上擁有一個(gè)可量化的標(biāo)準(zhǔn)。