隱形眼鏡，到底是什么？ _生活知道

很多人都佩戴過隱形眼鏡，學(xué)名叫做角膜接觸鏡。薄薄的一層膜片，既清晰又美觀，已經(jīng)成為很多愛美人士的必備用品。但是很少有人知道隱形眼鏡到底是個(gè)什么東西。今天就來簡要介紹一下。
隱形眼鏡：高分子科學(xué)家獻(xiàn)給世界的禮物
角膜接觸鏡在19世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)，開始的形式是質(zhì)地較硬的硬鏡。最初是由玻璃制作，佩戴起來非常不舒適，戴幾個(gè)小時(shí)就得摘下來，到了20世紀(jì)三四十年代，高分子學(xué)科已經(jīng)初步建立，市面上已經(jīng)開始出現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)的高分子材料。其中， PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）由于表面光滑度高、抗沉淀性強(qiáng)、透光性能好等優(yōu)異性能成為了接觸鏡的首選基材。但整體來講，硬鏡戴起來還是很難受，并且透氧氣性差，所以硬鏡沒有得到大范圍的使用。

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（開個(gè)腦洞：帶上硬鏡的眼睛是這個(gè)樣子的？)
而到了上世紀(jì)50年代，軟鏡的出現(xiàn)，才革命性地改變了這一局面。捷克斯洛伐克高分子科學(xué)家Otto Wichterle對此有著不可磨滅的貢獻(xiàn) 。Wichterle當(dāng)時(shí)在國家科學(xué)院的高分子化學(xué)所研究一種新型的聚合物——PHEMA（聚羥乙基甲基丙烯酸酯），后來慢慢意識到這種聚合物很有希望開發(fā)成軟式接觸鏡。但是由于上級領(lǐng)導(dǎo)并不支持此項(xiàng)工作，Wichterle不得不將自己的研究地點(diǎn)搬到了自己家中，并最終取得了初步成功。美國某知名眼睛保健公司在此基礎(chǔ)上改進(jìn)了制作工藝并在1971年取得了PHEMA軟鏡的FDA許可證書。由于舒適度大幅提高，軟鏡開始流行。

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軟式接觸鏡的材質(zhì)：五花八門
目前為止，可用于制成軟鏡的高分子材料種類已經(jīng)變得豐富起來。這要求所使用的高分子具有如下特點(diǎn)：
透明度高
足夠的透氧性（軟鏡里最重要的指標(biāo)之一）、離子滲透性、透水性
和人類角膜類似的折射率（1.37左右）
尺寸穩(wěn)定性高
【隱形眼鏡，到底是什么？】與眼部環(huán)境兼容
基于這些要求，現(xiàn)在的軟鏡基本做成水凝膠的形式。這里的水凝膠，是一種高分子鏈的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中間填充了大量的水分。原理上水分越多，透氧性越強(qiáng) 。

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在化學(xué)原理上，該類水凝膠的合成是利用自由基聚合將HEMA等單官能度單體與多官能度單體共聚。
雖然PHEMA是最早也是目前最成功、市場占有率最高的軟鏡材料，但它的透氧性并不是非常理想。改進(jìn)方式就是共聚其他親水單體，如NVP（N-乙烯基吡咯烷酮）、AM（丙烯酰胺）等，以提高整體的含水量與透氧性。
但是，利用增加含水量來增加透氧性的方法是有瓶頸的，它的透氧性極限值只能滿足日帶需求，對于更長時(shí)間的佩戴，則需要全新的軟鏡材料，比如現(xiàn)在有部分軟鏡采用的有機(jī)硅高分子，如PDMS（聚二甲基硅氧烷）。但是正所謂魚和熊掌不可兼得，這類聚合物雖然本身透氧性強(qiáng) ，但是卻是疏水的，一般也要共聚親水單體或者表面進(jìn)行親水處理。總體來講，這類軟鏡使用廣泛程度依舊不如PHEMA類。
下圖是提到的單體與聚合物結(jié)構(gòu) 。（注：為書寫方便，不考慮聚合物的交聯(lián)結(jié)構(gòu) ，聚合物按相應(yīng)的線型結(jié)構(gòu) 。）

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隱形眼鏡護(hù)理液里都有啥？
護(hù)理液里，95%以上的含量都是——水！而另外那5%大約包含了眾多成分。
最主要的：殺菌劑。有的殺菌劑采用雙氧水（過氧化氫）。但是考慮到雙氧水本身對眼睛具有刺激性，眼鏡商在配套設(shè)施中提供了含有鉑、鈀、銀等金屬的器具，可在殺菌過程結(jié)束后清除雙氧水。化學(xué)原理就是高中學(xué)過的：雙氧水在某些金屬催化下分解成水和氧氣。
有的殺菌劑是采用了一些聚胍或聚季銨鹽類高分子。這類高分子中的單體結(jié)構(gòu)發(fā)揮著殺菌的作用，而高分子特殊的存在形式又使其不會輕易進(jìn)入眼中。
清潔劑：磷酸鹽類嵌段共聚物類表面活性劑，主要是清除沉積在鏡片上的蛋白質(zhì) 。
保濕劑：如纖維素丙二醇聚乙烯基吡咯烷酮
pH調(diào)節(jié)劑：主要是無機(jī)鹽類，維持護(hù)理液一定的pH 。
看完了這些，真是要好好感謝高分子科學(xué)家，是他們，讓我們的雙眼更加美麗！
參考文獻(xiàn)：
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