INVESTIGACIÓN Y DISEÑO


Cómo corregir el daltonismo con impresión 3D

08/07/2022

CATEGORíA: Nuevos avances MARCA: Khalifa University

Un equipo de investigadores de la Universidad de Khalifa, en Abu Dhabi, ha desarrollado un nuevo dispositivo portátil que podría ayudar a las personas con daltonismo. Si bien el uso de tintes para desarrollar lentes para anteojos para ayudar a corregir el daltonismo no es nuevo, el equipo ha desarrollado un método que utiliza la impresión 3D para fabricar gafas personalizadas.


Los problemas para distinguir entre tonos de ciertos colores impiden que las personas trabajen en campos donde el reconocimiento del color es fundamental, pero también pueden tener ramificaciones cotidianas tan simples como decidir si un plátano está maduro o seleccionar ropa a juego.

 

© www.ku.ac.ae / Advanced Engineering Materials

 

Los investigadores utilizaron tres concentraciones diferentes de tintes para personalizar las lentes y compararon sus anteojos impresos en 3D con productos disponibles comercialmente que se usan para tratar la deficiencia de la visión del color (CVD).  Se usó una resina transparente para hacer las lentes, mezclada con dos tintes que filtran la longitud de onda para proporcionar un efecto de tinte.

 

“La personalización de anteojos para CVD específica para el paciente sigue siendo un desafío, a pesar de que la investigación ha mejorado significativamente las propiedades y los materiales de los dispositivos portátiles para CVD disponibles en el mercado”, afirma el Dr. Butt, Profesor Asociado de Ingeniería Mecánica

 

La retina del ojo tiene tres tipos de conos: uno percibe la luz azul, otro la verde y el tercero la roja. Estos conos funcionan juntos para permitir que las personas vean todo el espectro de colores, pero la ECV es un trastorno ocular hereditario que limita esta capacidad. El daltonismo rojo-verde es la forma más frecuente de CVD, y la mayoría de los pacientes confían en dispositivos portátiles para manejar las dificultades en las tareas diarias.

 

La práctica más común es una forma de vidrio polarizado. La deuteranomalía, que ocurre principalmente en hombres, es una condición en la que el fotorreceptor responsable de detectar la luz verde responde a la luz asociada con el rojo. Esto se puede mejorar usando lentes de color rojo, que hacen que los colores sean más prominentes. Ciertos tintes pueden absorber y filtrar algunas de las longitudes de onda entre el verde y el rojo que confunden a los fotorreceptores. Con menos superposición de colores, el cerebro recibe una señal más clara para ayudar a distinguir entre los colores problemáticos. Este concepto también puede extenderse a las otras formas de ECV.

 

El equipo de KU usó dos tintes: uno bloqueó las longitudes de onda no deseadas para los pacientes rojo-verde, mientras que el otro filtró las longitudes de onda no deseadas para los pacientes amarillo-azul. El equipo usó ambos tintes en sus lentes y, cuando se probaron, los voluntarios con CVD rojo-verde y CVD amarillo-azul se beneficiaron de las gafas, lo que sugiere su eficacia en el manejo de ambos tipos de CVD. Los anteojos basados ​​en este enfoque están disponibles comercialmente y fácilmente, pero son voluminosos y pueden ser incómodos.

 

El equipo de investigación de KU desarrolló sus propias monturas para sus lentes, usando impresión 3D para optimizar las monturas en términos de comodidad y facilidad de uso. Inspirados en diseños disponibles comercialmente, sus anteojos impresos en 3D se pueden plegar como otros anteojos, haciéndolos más útiles para el usuario.

 

La investigación sobre técnicas de gestión de CVD ha demostrado que el uso de tintes puede ser difícil ya que pueden ocurrir problemas de lixiviación y toxicidad, sin embargo, el equipo de investigación probó esto para garantizar que sus anteojos fueran seguros para el uso a largo plazo.

 

La estabilidad de los tintes dentro de las gafas impresas en 3D se examinó almacenando las gafas en agua durante una semana. Sus resultados mostraron que ningún tinte se filtró al agua, lo que indica su estabilidad. También dejaron los vasos abiertos en condiciones ambientales durante una semana más, demostrando su estabilidad y propiedades de larga duración. También se evaluaron cuidadosamente sus propiedades mecánicas. Su flexibilidad y resistencia a la tracción son componentes cruciales para cuantificar su longevidad y durabilidad, y cuando se probaron, las gafas exhibieron una excelente durabilidad, sin romperse incluso cuando se doblaron o plegaron.

 

© www.ku.ac.ae / Advanced Engineering Materials

 

“Nuestros resultados mostraron que la impresión 3D no tuvo influencia en las propiedades de filtrado de longitud de onda de los tintes”, dijo el Dr. Butt. “De hecho, los tintes permanecieron sin cambios ya que se integraron con la resina y se imprimieron en 3D. Cuando comparamos el rendimiento óptico de nuestras gafas con las gafas daltónicas comerciales, nuestros resultados indicaron que nuestras gafas impresas en 3D eran más selectivas en el filtrado de longitudes de onda no deseadas que las opciones disponibles comercialmente. Tienen un gran potencial en el tratamiento del daltonismo y su facilidad de fabricación y personalización significa que se pueden adaptar a cada paciente individual”.

 

El Dr. Haider Butt, Profesor Asociado de Ingeniería Mecánica, el Dr. Fahad Alam, Miembro Postdoctoral, el Dr. Mohamed Elsherif, Miembro Postdoctoral, y Ahmed Salih, todos del Departamento de Ingeniería Mecánica, publicaron sus resultados en Advanced Engineering Materials. Esta investigación también inspiró un Proyecto de Diseño Superior para los estudiantes universitarios Saif Abdulla Alnaqbi, Ali Saif Rashid Alshawi Aleghfeli, Rashid Ali Khalfan Bin Gahfan Al Ali y Mohammad Ali Mohamad Hussain Ali Alshamali. El trabajo de investigación fue financiado por Sandooq Al Watan y Aldar Properties.

 

Fuente: https://www.ku.ac.ae/

 

 

 

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