Карактеризација нанокомпозитних материјала за оптичка помагала

Abstract

Испитивање утицаја светлости, како природне тако и вештачке, од изузетне је важности са аспекта здравља очног апарата и функционисањa људског организма генерално. Очне структуре поседују различит степен осетљивости на дејство електромагнетног зрачења, тако да неке таласне дужине могу проузроковати фотохемијска и фототермална оштећења. Зрачење у домену ултраљубичастог (УВ) и високо-енергетског плавог светла представља изузетну претњу очним ткивима, уз истовремен утицај и на мождане функције. Истраживање нових материјала који ће бити у могућности да филтрирају и потпуно елиминишу или трансформишу штетне таласне дужине зрачења је од савременог јавног значаја. Нови оптички материјали треба да поседују способност подешавања и прецизног дефинисања карактеристика таласних дужина трансмитованог зрачења. Многи фотофизички и фотохемијски процеси управо зависе од избора таласне дужине тако да оптички филтери, са различитим трансмисионим карактеристикама, омогућавају фотостимулацију истих и као такви потомажу развоју нових фотонских уређаја, фототерапијских апарата и заштитиних помагала. Уочено је да приликом затамњења оптичких помагала, стављања блокатора за УВ и плаву светлост, нису задовољени критеријуми осетљивости ока па долази до појаве нежељених ефеката, чије дејство изазива напрезање очних структура, а затим и њихово оштећење. Сагласно томе, основни циљ ове докторске дисертације је изналажење оптичког помагала које ће спречити штетан утицај УВ и високо-енергетског плавог светла, уз трансформацију упадног спектара светлости тако да буде што ближи спектру осетљивости ока. У сврху реализације постављених циљева истраживања, за израду оптичког помагала коришћени су нанокомпозитни материјали на бази полимера (поли (метил мeтакрилата), ПММА) и наноматеријала, фулерена (C60). Нанокомпозитни материјали израђени су са четири концентрације наноматеријала (0.025mas%, 0.050mas%, 0.075mas% и 0.100mas%.). За испитивање оптичких карактеристика нанокомпозитних материјала коришћени су УВ/ВИС спектрофотометар (ILT350 Spectroradiometer, International Light Technologies, САД), УВ/ВИС/НИР спектрометри (Lambda 950, Perkin Elmer, Италија и C10082CA, Mini-spectrometer, Hamamatsu, Јапан) и ФТИР микроспектроскопски систем (Spotlight 400 FT-IR Imaging System, Perkin Elmer, Италија). За нанокарактеризацију нових материјала коришћен је уређај за микроскопију атомских и магнетних сила (JSPM 5200, JEOL, Јапан). Истраживањем су дефинисане разлике дифузне светлости која улази у систем оптичког помагала и излазне светлости из оптичког помагала. Мултифакторска анализа снимљених карактеристика нанокомпозитних материјала за оптичка помагала, спектроскопским и нанотехнолошким методама и техникама, указује на значај концентрације молекула С60 у нанокомпозитном материјалу, односно утицају његове концентрације на оптичка и структурна својства новодобијеног материјала. Експериментално је утврђено која од наведене четири концентрације највише погодује изради оптичког помагала. Пробна сочива, са адекватном концентрацијом наноматеријала, тестирана су у оквиру прелиминарне офталмолошке студије, у две офталмолошке ординације, Laserfocus и Маcula, из Београда.