Lasertechnik bringt neue Möglichkeiten für Brillen
Kurzsichtigkeit nimmt bei Kindern und Jugendlichen weltweit zu – doch es gibt Ansätze, diesem Trend entgegenzuwirken. Mikrolinsen auf Brillengläsern könnten helfen, das Fortschreiten der Kurzsichtigkeit zu verlangsamen und mögliche Folgeerkrankungen zu vermeiden.
Das Laser Swelling-Verfahren ermöglicht die Herstellung und flexible Anordnung von Mikrolinsen auf Brillenglaspolymeren.
Foto: Fraunhofer FHR/Diego Cristallini.
Mikrolinsen auf Brillengläsern können helfen, dass die Kurzsichtigkeit nicht weiter zunimmt und so späteren Problemen am Auge vorbeugen.
Auch bei Intraokularlinsen und kleinen Mikroskopen bieten Mikrolinsen gute Chancen. Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS hat mit dem Laser Swelling ein neues Verfahren entwickelt, mit dem Mikrolinsen individuell und kostengünstig hergestellt werden können.
Laser Swelling: Mikrolinsen gegen Kurzsichtigkeit
Beim Laser Swelling werden Kunststoffe für Brillengläser mit einem fokussierten Infrarot-Laser bestrahlt. Der Laser erhitzt die Wassermoleküle im Material, wodurch sie sich bewegen und einen inneren Druck erzeugen. Dieser Druck sorgt dafür, dass sich die Oberfläche wölbt und eine Mikrolinse entsteht, die auch nach der Bestrahlung bestehen bleibt.
Das Laser Swelling bietet neben der Möglichkeit zur Individualisierung noch weitere Vorteile gegenüber der bisherigen Produktion. Beim Spritzgussverfahren wird das Polymer in eine Form aus Glas oder Metall gepresst und dann herausgenommen. Dieser Prozess ist aufwendig, und die Werkzeuge müssen regelmäßig gereinigt und ausgetauscht werden. Beim Laser Swelling wird dagegen kein Werkzeug benötigt, da das Verfahren berührungslos funktioniert. Zudem entsteht kein Mikroplastik, weil kein Material abgetragen wird.
Mikrolinsen auf Brillen: Eine Lösung gegen die steigende Kurzsichtigkeit bei Kindern
Weltweit sind derzeit etwa 33 % der Kinder und Jugendlichen über fünf Jahre kurzsichtig. Studien zeigen, dass dieser Anteil bis 2050 um etwa sieben Prozentpunkte steigen könnte. Mit zunehmendem Alter könnten mehr als 740 Millionen Kinder an den Spätfolgen der Kurzsichtigkeit, wie Netzhautablösungen, grauem Star oder Makula-Degeneration, leiden.
Speziell für Kinder gibt es bereits Brillengläser mit Mikrolinsen, die nicht nur das Sehvermögen korrigieren, sondern auch das Fortschreiten der Kurzsichtigkeit und möglicher Folgeerkrankungen bremsen. Sie verlangsamen das Längenwachstum des Augapfels, das die Kurzsichtigkeit verstärkt, indem sie einen zusätzlichen Brennpunkt in der Peripherie schaffen.
„Da sich der Laserstrahl sehr präzise auf Oberflächen positionieren lässt, können wir deutlich kleinere Mikrolinsen herstellen als mit dem bisherigen Verfahren“, wird Prof. Thomas Höche, Initiator der Technologie und Leiter des Geschäftsfelds Optische Materialien und Technologien am Fraunhofer IMWS in einer Pressemitteilung zitiert. „So lassen sich die Mikrolinsen auf Brillengläsern sehr flexibel anordnen – und können damit individuell auch auf kleine Brillenträger zugeschnitten werden.“
Anwendungsmöglichkeiten für Mikrolinsen
Thomas Höche erklärte, dass man mit dem Laser Swelling sehr flexibel in Bezug auf die Größe und Form der Mikrolinsen sei. Von sphärischen über asphärische bis hin zu Zylinderlinsen sei alles möglich.
Laut Höche kann Laser Swelling in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, wie etwa zur Herstellung von Mikrolinsen für Intraokularlinsen, Mikrofluidik-Komponenten, zur Verbesserung der Haftung von Polymeroberflächen oder für kompakte Mikroskope. Zudem könnten auch Medizinprodukte wie Spritzen damit dezent markiert werden: Medikamente oder Impfstoffe könnten mit einem Code versehen werden, der eine Tracking-Nummer enthält und unter bestimmter Beleuchtung sichtbar wird. So lässt sich überprüfen, ob es sich um ein Originalprodukt handelt.
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