ההתקדמות האחרונה בטכנולוגיית miniaturization שינתה את הפיתוח של מכשירים חכמים עדשות מגע.גאדג'טים זעירים ומתוחכמים אלה מסוגלים לבצע משימות מורכבות - כגון ניטור מדדי בריאות, הצגת מציאות מוגברת מעליות, ושיפור הראייה - כל אלה בתוך הצורה הקומפקטית של עדשות מגע. במהלך העשור האחרון, פריצות דרך במיקרואלקטרוניקה, חומרים גמישים, וחשמל אלחוטי יש לדחוף את הגבולות האפשריים, להביא מושגים יומיומיים יותר.

התפתחות טכנולוגיית עדשות מגע

עדשת המגע הצנועה הגיעה לדרך ארוכה מאז המצאתה.עדשות מגע מוקדמות, שפותחו במאה ה-19, נעשו מזכוכית וכיסו את החלק הגלוי לעין, מה שהפך אותן למאוד ולא נוח.לא עד שנות ה-70 שעדשות הידרוגל רכות הפכו זמינות נרחבות, המציעות נוחות משופרת וחמצן.עדשות אלה שירתו מטרה אחת: תיקון ראייה.

המעבר ממכשירים אופטיים טהורים לפלטפורמות חכמות ורב-תפקודיות החל בתחילת שנות ה-2000. חוקרים החלו להטביע חיישנים זעירים עדשות מגע כדי למדוד פרמטרים פיזיולוגיים.העבודה החלופית של חברות כמו גוגל (כיום Verly Life Sciences) בשנת 2014, אשר הדגים עדשה למדידת רמות הגלוקוז בדמעות, עוררה עלייה של עניין.

עדשות מגע חכמות של היום משלבות מיקרו-מעבדים, אנטנה, חיישנים ואפילו תצוגות מיקרו---כלול לתוך עדשות במשקל פחות מגרם.האפשרות המרכזית היא מיני-אירויזציה: היכולת לכווץ רכיבים תוך שמירה או שיפור ביצועים.ללא זה, הרעיון של מחשב על העין נשאר לא מעשי.

התקדמות מפתח בMiniaturization

טכניקות מיקרו-תזונה

הייצור של אולטרה-תלין, רכיבים אלקטרוניים קלים שניתן להטמיע בתוך עדשות מגע מסתמך במידה רבה על טכניקות מיקרו-תזונה מתקדמות. Photolithography, etching, ותהליכי דהפוזיציה פילים שפותחו במקור לייצור סמי-מוליכים למחצה מותאמים ליצירת מעגלים גמישים, זעירים זעירים.טכניקות כגון הדפסה העברה מאפשרים מעגלים pre-fabricated כדי להיות ממוקם על תת-סטרומים רכים ללא פגעים, לדוגמה, כדי ליצור תבניות חמצן קשיחות של חומרים אלקטרו-שניות של תאים מתקדמים של תאים אלקטרוניים.

אלקטרוניקה גמישה

לוחות מעגלים ריגיד אינם עולים בקנה מידה מעוקל, גמיש של העין.ההופעת אלקטרוניקה גמישה - חומרים שנבנו על תת-שכבות ברנדות כמו פוליאתילן terephthalate (PET) או פולימידיד - היה מתג גמיש ישירות על גבי תצוגות של תאים דמויי-LED, אשר משתמשים במוליכים למחצה מבוססי פחמן, ניתן להדפיס על סרטים דקים מאוד כי כדי להתאים את העין ללא צורות מתוחכמות, כמו צינורות אחוריים.

חשמל אלחוטי ועברת נתונים

אחד המכשולים הגדולים ביותר עבור עדשות מגע חכמות הוא אספקת חשמל.בטרי גדול מספיק כדי להפעיל אלקטרוניקה יהיה להפוך את העדשה עבה מדי ולא נוח. חידושים בהפיכה אינדוקטיבית אפשרו העברת חשמל אלחוטי ממקור חיצוני, כגון לביש ליד העין או מקרה טעינה קטן (למשל, קבלת זעירה מוטבעת ללא עדשות רדיו היקפית) מועברת ממכשירים של מערכת ההפעלה Bluetooth (או באמצעות מכשיר הגנה קצר) או משולחן בקרה (או לחץ דם).

חומרים ביולוגיים

כל חומר שמקשר את העין חייב לעמוד בסטנדרטים ביו-סבירים קפדניים.חומרי עדשות מגע מסורתיים כמו הידרוגל הסיליקון הותאמו לשרת כמו ספקים עבור רכיבים אלקטרוניים.חומרים היברידיים חדשים מפותחים - תוך שילוב של ממטריקס הידרוגל חד-פעמי עם מיקרואלקטרוניקה משובצים.לדוגמה, ציפוי של אלקטרוניקה רגישה מבחינה לחמצן מדמעות, מניעת קורוזיאורגימנטציה וחוקרים ב-copicials.

תגיות: Miniaturized Contact Lenses

מעקב בריאות

ניטור בריאות מתמשך הוא אחד היישומים המבטיחים ביותר. עדשות מגע יכול לגשת נוזל דמעה, המכיל ביומרקרים כי מתאם עם גלוקוז בדם, קורטיזול, ומדיקות אחרות.עבור חולי סוכרת, עדשות חכמות המדידות רמות גלוקוז בדמעות כל כמה דקות יכול להחליף בדיקות נוגדות אצבע כואבות, אבטיפוס אלחוטי הראו יכולת זו, למרות דיוק ו caliation להישאר אתגרים נוסף, בלחץ תוך כדי לחץ דם (PP) הם יכולים להחליף חיישנים חד פעמיים לנטראקטיביים טיפול תרופתי (אוטמי) באופן דומה לכדי עדשות מגע אלחוטית) עם עדשות מגע אלחוטית (אוטמוסמדומים (אונדקומה) עם עדשות מגע עם עדשות מגע עם עדשות מגע עם עדשות מגע עם עדשות מגע עם עדשות מגע אלחוטיות).

מציאות מורחבת וניווט

מציאות מוגברת (AR) עדשות מגע חכמות להציף מידע דיגיטלי על שדה הראייה של המשתמש ללא רוב ראשי התיבות.זה פוטנציאל עצום לניווט, מתן כיוונים של היפ-בחזרה או מידע נקודתי של עניין באופן חלקה.עבור טכנאי שירות שדה, עדשות יכול להציג דיאגרמות schematic על ציוד פיזי.במשחקים, AR מציע חוויות מטושטשות כי הם משלבים כמה שנים מפתחי מחשבי מחשבתית, אך לא להתמקד על עדשות מגע מיוחדים על גבי כמה שנים על גבי מחשבי מחשבי מחשבי מחשבי מחשבתית, אך ורקמות על גבי כמה שנים.

שיפור חזון

מעבר לתיקון פשוט, עדשות חכמות יכולות לשפר באופן פעיל את הראייה.לדוגמה, על ידי שילוב עדשות טונובל נוזלי-קריסטל, את הכוח האופטי ניתן להתאים באופן אלקטרוני, המאפשר עדשות בודדות לתקן הן ליד והן מרחוק ראייה.זה שימושי במיוחד עבור יישומים presbyopes. יותר מושגים מתקדמים כוללים תאומים אלקטרוניים: באמצעות טלסקופ זעיר בתוך העדשה הנשלטת על ידי ממצוץ או תנועת לילה הוא אפשרי על ידי הוספת אותות ראייה כפולה שפותחומת הראייה דלת הראייה של הראייה דלת הראייה של חוקרים.

אתגרים ופתרונות

ניהול כוח

למרות ההתקדמות בהעברת כוח אלחוטית, הבטחת מספיק אנרגיה לפעולה רציפה של חיישנים, עיבוד ותקשורת היא אתגר גדול.יעילות של הפיכה אינדוקטיבית טיפות במהירות עם מרחק, ואת מקבל סליל חייב להיות קטן מספיק כדי להתאים בתוך עדשות. פתרונות כוללים שימוש בחיישנים אולטרה-עוצמה משולבת כוח-נמוך (כגון ARMx-M0+ שבבים המבוססים על שבבים), אנרגיה מרדיו גמישה, או ממנתק במהירות של סוללות קטנות, או ממושכות, או מסוללות קלות, או ממושכות, או מסוללות קלות, או ממושכות, או יכולות להיות מסוגלות לחץ דם, לעתים קרובות להפעיל לחץ דם גבוה, או לחץ דם, או לחץ דם, או לחץ דם גבוה, או לחץ על ידי סוללה, או לחץ דם, או לחץ על ידי סוללה, או לחץ דם, או לחץ דם גבוה, או לחץ דם גבוה, או לחץ דם, או לחץ דם גבוה, או במהירות גבוהה, או לחץ דם גבוה, כלומר, או לחץ על ידי סוללה, לעתים קרובות, או לחץ דם גבוה, או לחץ דם גבוה, כלומר, או לחץ דם גבוה, או לחץ דם גבוה, או לחץ דם גבוה, או לחץ על ידי סוללה, כלומר, לעתים קרובות, כלומר, כמו למשל, לעתים קרובות, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר,

ניהול ארס

כל מכשיר אלקטרוני מייצר חום, אבל העין רגישה מאוד לטמפרטורה.עלייה של 1-2C יכול לגרום לאי נוחות ונזק פוטנציאלי הקרנית או העדשה. המיניגלגליזציה עוזרת על ידי צמצום כמות החום המוחלטת שנוצר, אבל עיצוב תרמי זהיר עדיין נדרש. חוקרים משתמשים סימולציות תרמיות כדי להבטיח כי כתמים חמים ממוקמים באזורים מרוחקים מהתחנית וכי העדשה התנהגות יעילה חום, כגון קירור, אשר עשוי גם מתכתב, כמו גם כן, תרכובות מתכתב, כמו גם כן, כמו גם כן, תרכובות מתכתב.

ייצור Scalability

הפחתת עדשות מגע חכמות בכמויות המוניות בעלות נמוכה היא ההמולה הנדסית משמעותית.ייצור עדשות מסורתיות כרוך עובש ולחלוט, אבל הוספת רכיבים אלקטרוניים דורש תהליכים היברידיים.המצב הנוכחי של האמנות כרוך איסוף של שבבי זעירים על תת-מין זעירים על תת-שכבות גמישות, ואחריו גם רכיבים חד-פעמיים ותבניות עובש.

פרטיות נתונים ואבטחה

עדשות מגע חכמות לאסוף נתונים ביומטריים או להציג מידע מעלה חששות פרטיות ואבטחה משמעותיים.התעבר האלחוטית של נתוני בריאות חייב להיות מוצפנת, והמכשיר עצמו חייב להיות עמיד בפני האקרים.לדוגמה, תוקף יכול ליירט מקרי גלוקוז או להזריק מעליות חזותיות כוזבות. יצרנים חייבים ליישם מנעול מאובטח, הצפנה, ומנגנוני עדכון אווירי.

שיקולים ובטיחות

עדשות מגע חכמות נופלות תחת תקנות המכשיר הרפואיות ברוב תחומי השיפוט בארצות הברית, מינהל המזון והתרופות (FDA) מגדיר אותם כמכשירים מסוג II, המחייבים הודעה מוקדמת של 510(k) או בקרה מיוחדת.ה-FDA פרסם הדרכה להשתלת שיניים או מכשירי מגע, תוך הדגשת תוצאות ביו-אופטימיות, סטריליות ובטיחות חשמלית.הנציבות האלקטרוטכנית הבינלאומית (IEC) 601, במיוחד, כולל בדיקות אבטחה רפואיות חיוניות, כולל בדיקות אבטחה, כולל בדיקות אבטחה.

מפתחי מפתח ויוזמות מחקר

מספר מוסדות אקדמיים וחברות דוחפות את הגבולות של טכנולוגיית עדשות מגע חכמות.המחלקה הביו-גריננדסה של אוניברסיטת סטנפורד פיתחה עדשה עם מצלמה זעירה שיכולה לזהות תנועות עיניים עבור אינטראקציה בין מחשב אנושי למחשבים.אוניברסיטת ניו סאות' ויילס עובדת על עדשה שיכולה לזהות טלוויזיות מוצקות עבור מחלת פרקינסון (Tranigicial) ו-RateamsamsungemandineFLT) יש קשר ויזואלי עם עדשות מגע מתוחכמות גבוהה של חברת המחקר של חברת Trigams (Igams) עם ויזואלית של חברת Trigamsungsungsungs) אשר כבר ® (R.

תחזית עתיד

ככל שמיניטוריזציה ממשיכה להתקדם, עדשות מגע צפויות להיות משולבות עוד יותר עם מערכות אקולוגיות דיגיטליות.התפתחויות עתידיות עשויות לכלול עדשות חכמות אוטונומיות לחלוטין שמתקשרות בצורה חלקה עם טלפונים חכמים ומכשירים אחרים, ומספקות למשתמשים נתונים בזמן אמת וחוויות חזותיות משופרות תוך שמירה על נוחות ובטיחות.

באופן ספציפי, אנו עשויים לראות את המגמות הבאות בחמש עד עשר שנים הבאות:

  • עיבוד AI:0 (FLT:1) על-ידי רשת עצבית מאיצים יאפשר עיבוד תמונות בזמן אמת - כגון זיהוי אובייקטים או זיהוי פנים - מבלי להקדים לשרת ענן, שיפור הסבלנות והפרטיות.
  • (FLT:0) מרבי-סנסטור היתוך: OVAFLT:1 Lenses יכול לשלב חיישני אופטי, כימי מכני כדי לספק נוף הוליסטי של בריאות, למשל מעקב אחר רמות גלוקוז ו לקטט במהלך פעילות גופנית.
  • (FLT:0) תקשורת עקיפה: עדשות עתידיות של FLT:1 לא רק לקבל נתונים אלא גם לשלוח תמונות או יומני חיישן ישירות למסד נתונים רפואי, המאפשר ניטור טלפוני בקנה מידה גדול.
  • (FLT:0) עדשות אור-אוטוניות: אנדרל 1 (בקיצור אנרגיה ממצמצמי העין (באמצעות חומרים אדזואלקטריים) או מאור מזווית (באמצעות תאים פוטו-וולטאטיים משולבים), עדשות יכולות לפעול ללא מקור חשמל חיצוני.
  • (FLT:0) אינטגרציה עם ממשקים עצביים: ⁇ 1 (למרות שלמעלה), כמה חוקרים מציעים עדשות מגע יכול לעורר את העצב האופטי ישירות, עשוי לשחזר את הראייה בצורות מסוימות של עיוורון.

השוק בעדשות מגע חכמות צפוי לגדול מ-800 מיליון דולר ב-2023 ליותר מ-32 מיליארד דולר עד 2030, על פי חברות מחקר שוק.צמיחה זו תדלק על ידי שכיחות הולכת וגוברת של סוכרת, אוכלוסיות מזדקנות וביקוש למציאות ללא ידיים.עם זאת, אימוץ נרחב מכווץ על פני השרידים הטכניים והרגולציה, כמו גם בניית אמון צרכנים חברות גדולות צפויים לשתף פעולה עם יצרנים רפואיים אלה כדי להתגבר על מכשולים.

מסקנה

ההתקדמות במיניטוריזציה מנעה את הפוטנציאל עבור עדשות מגע להיות חזק, רב פונקציונלי כי לשבת בנוחות על העין.מעקב תנאים כרוניים כדי לשפר את הראייה יומיומית, היישומים הם רחבים ומשפיעים.ההתקדמות במיקרו-תזונה, אלקטרוניקה גמישה, חשמל אלחוטי, וחומרים לא מתאימים ביולוגית הניח בסיס מוצק. בעוד אתגרים נשארים במונחים של כוח, חום, קשקשים, רגולציה, קצב של ההיגיון נותן לנורמה גבוהה של פעילות גופנית, עבור אנשי מקצוע בתחום זה יכול להיות מסוגלות, עם גישה, עם גישה טובה, עם גישה, עם גישה טובה, עם גישה מקצועית, עם גישה מקצועית, עם גישה טובה, עם גישה מקצועית, עם גישה טובה, עם גישה מקצועית, עם גישה מקצועית, עם גישה טובה יותר, עם גישה טובה, עם גישה מקצועית, עם גישה מקצועית, עם גישה מקצועית, עם גישה מקצועית מתקדמת, עם גישה טובה, עם גישה טובה, עם גישה טובה, עם גישה מקצועית, עם גישה מקצועית, עם גישה מקצועית, עם גישה מקצועית, עם גישה מקצועית מתקדמת, עם גישה טובה, עם גישה טובה, עם גישה מקצועית מתקדמת, עם גישה מקצועית טובה, עם גישה טובה, עם גישה טובה, עם גישה טובה, עם גישה טובה, עם גישה מקצועית, עם גישה טובה, עם גישה טובה, עם גישה מקצועית, עם גישה טובה, עם גישה

[ה]ההסברים [ה] [ה] [ה] [ה] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]] [ה]] [ה]]]]] [ה]]] [ה']] [ה']'[ה']'[ה']'[ה']']'[ה']'''''[ה''']'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''