Умные контактные линзы создают многие компании, но коммерциализировать этот продукт сложно из-за ограничений в производстве специальных дисплеев для них. Исследовательская группа по интеллектуальной 3D-печати в KERI и команда из Ульсанского национального института науки и технологий (оба — Южная Корея) разработали метод 3D-печати без подачи напряжения для создания умных контактных линз с функцией навигации на основе дополненной реальности.

Умная контактная линза — это продукт, который прикрепляется к человеческому глазу как обычная линза и позволяет получать различную визуальную информацию. Google и другие компании разрабатывают умные контактные линзы для дисплеев, поддерживающих дополненную реальность (AR). Тем не менее существует множество препятствий для коммерциализации этого устройства из-за технических проблем.

Для использования AR в интеллектуальных контактных линзах подходят электрохромные дисплеи, которые могут управляться с низким энергопотреблением, а пигмент «Берлинская лазурь» с высокой ценовой конкурентоспособностью, быстрым контрастом и переходом между цветами рассматривается как материал линзы. Цвет наносится на подложку в виде пленки методом электроосаждения, что ограничивает производство современных дисплеев, способных отображать информацию.

Достижение корейских ученых заключается в том, что их технология позволяет реализовать дополненную реальность путем печати микрошаблонов на линзовом дисплее с помощью 3D-принтера без подачи напряжения. Ключ — мениск использованных чернил. Мениск — явление, при котором на внешней стенке образуется криволинейная поверхность без разрыва капель воды из-за капиллярного действия, когда капли воды мягко нажимаются или вытягиваются с определенным давлением.

Мениск кислотно-железо-феррицианидных чернил формируется на подложке, когда микросопло, заполненное чернилами, и подложка входят в контакт. Когда вода испаряется из мениска, молекулы воды и ионы-предшественники движутся к поверхности мениска конвективным потоком, вызывая накопление ионов-предшественников во внешней части мениска. Это явление вызывает усиление кристаллизации берлинской лазури по краям, что важно на этапе печати для получения однородных рисунков на подложке. Преимущество использования мениска в том, что кристаллизация происходит путем естественного испарения растворителя и ограничений на использование подложки нет.

Благодаря непрерывной кристаллизации берлинской лазури, образуются микроузоры. Узоры появляются не только на плоских, но и на изогнутых поверхностях. Технология микроузора исследовательской группы очень тонкая — 7,2 микрометра, и ее можно применять к дисплеям смарт-контактных линз для AR. Цвет узоров будет непрерывным и однородным.

Ожидаемая область применения технологии — навигация. При надевании линзы навигация разворачивается перед глазами человека через дополненную реальность. В некоторые игры, например Pokemon Go, также можно играть с умными контактными линзами, а не со смартфонами.