专利名称：自供电隐形眼镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种隐形眼镜，尤其是涉及一种自供电隐形眼镜。
背景技术：
眼睛是人类感观中最重要的器官，大脑中大约有80%的知识和记忆都是通过眼睛获取的。例如读书认字、看图赏画、看人物、欣赏美景等都要用到眼睛。眼睛能辨别不同的颜色、不同的光线。眼睛是我们获取大部分信息的源泉。此外，很多疾病的检测与眼睛有关，例如我们可以通过检测眼内分泌物的成分确定病人是否换有糖尿病。但是上述这种检测是不定期的，假如我们能有一种装置随时检测眼睛的状况，并且能将数据无线传输到处理器上，那么这将会大大提高疾病的早起检测，改变人类的日常生活。例如，青光眼是世界第二大致盲的眼疾，是一种不可逆转的渐进性眼神经疾病，最终可导致病患双眼失明。青光眼虽然不可治愈，但是如果及时诊断，并得到正确治疗，仍然可以控制病情发展。青光眼的标准检验是定期到眼科医师门诊使用眼压计检测眼内压(IOP)。然而，眼压计可能无法检测到升高的眼压，特别是青光眼病患，因为眼压在一天中变化无常，通常在睡眠或门诊以外的时间达到峰值，常常只有当眼神经受到很大损伤后，才能诊断出病情。因为没有得到及时治疗，很多青光眼病患的病情不断恶化。已有技术在这方面已经取得了突破性的进展，可以将能量收集装置、芯片、检测装置和无线发射装置集成在一个小小的隐形眼镜镜片上。然后，目前隐形眼镜上的能量收集装置都采用的是无线电的收集和转化，传输和收集的效率低。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题是:克服现有隐形眼镜用能量收集装置需要采用无线电的收集和转化，从而传输和收集效率低的缺陷，提供了一种自供电隐形眼镜，能够直接将人眼眨动或转动的能量转化为电能，从而提高了传输和收集效率，节约了设备，以及降低了成本。为了解决上述技术问题，本实用新型提供的第一技术方案是，一种自供电隐形眼镜，包含隐形眼镜本体、隐形眼镜用电源装置、和受电装置，其中，所述隐形眼镜用电源装置封装在隐形眼镜本体中，所述隐形眼镜用电源装置向检测装置供电；所述电源装置包括依次层叠的第一电极，第一高分子聚合物层，第二高分子聚合物层和第二电极，其中，至少一个高分子聚合物层的未层叠电极的表面上具有微纳凹凸结构；所述第一电极和第二电极为该电源装置电压和电流输出电极。前述的自供电隐形眼镜，所述电源装置是环形的，环形内直径为7_9mm环形外直径为 10_14mm。前述的自供电隐形眼镜，所述高分子聚合物层表面上设置的微纳凹凸结构为凸起高度50nm-300nm的纳米凹凸结构。前述的自供电隐形眼镜，所述第一电极和第二电极分别独立的选自铟锡氧化物、石墨烯电极和银纳米线膜中的任意一种。前述的自供电隐形眼镜，所述第一高分子聚合物层和第二高分子聚合物层所用材料分别独立的选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、或聚碳酸酯。前述的自供电隐形眼镜，所述受电装置是传感器，设置在隐形眼镜本体朝向眼睛的表面上。前述的自供电隐形眼镜，所述受电装置是LED屏。本实用新型自供电隐形眼镜，能够直接将人眼眨动或转动的能量转化为电能。根据应用领域的不同，本实用新型自供电隐形眼镜，能将电能供应给传感器、LED屏等。
图1为本实用新型自供电隐形眼镜的结构示意图。图2为本实用新型的隐形眼镜用电源装置的结构示意图。图3为本实用新型自供电隐形眼镜的主视示意图。
具体实施方式
为充分了解本实用新型之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本实用新型做详细说明。本实用新型的自供电隐形眼镜，应用了摩擦电原理，能够直接将人眼眨动或转动的能量转化为电能。具体的，由于存在的微纳凹凸结构，高分子聚合物层表面相互摩擦产生静电荷，静电荷的产生会使电极之间的电容发生改变，从而导致电极之间出现电势差，从而本实用新型应用摩擦电的自供电隐形眼镜能够直接将人眼眨动或转动的能量转化为电能。如图1和图3所示，一种自供电隐形眼镜，包含隐形眼镜用电源装置1、隐形眼镜本体2、和受电装置3，其中，所述隐形眼镜用电源装置I封装在隐形眼镜本体2中，所述隐形眼镜用电源装置I向受电装置供电；所述电源装置包括依次层叠的第一电极，第一高分子聚合物层，第二高分子聚合物层和第二电极，其中，至少一个高分子聚合物层的未层叠电极的表面上具有微纳凹凸结构；所述第一电极和第二电极为该电源装置电压和电流输出电极。优选的，自供电隐形眼镜还可以包括导线4，用于将隐形眼镜用电源装置I的感应电荷输送给受电装置3。如图2所示，隐形眼镜用电源装置1，包括依次层叠的第一电极11，第一高分子聚合物层12，第二高分子聚合物层13和第二电极14，其中，至少一个高分子聚合物层的未设置电极的表面上具有微纳凹凸结构15 ;所述第一电极11和第二电极14为该电源装置电压和电流输出电极。本实用新型隐形眼镜用电源装置整体为透明的。本实施方式中第一电极11和第二电极14所用材料为医用导体材料，例如铟锡氧化物、石墨烯电极和银纳米线膜中的任意一种。第一电极11和第二电极14的厚度优选200nmo第一高分子聚合物层12和第二高分子聚合物层13材质不同是，能够更好的感应电荷。本实用新型优选的第一高分子聚合物层和第二高分子聚合物层所用材料分别独立的选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、和聚碳酸酯。但是，在一个隐形眼镜用电源装置I中，第一高分子聚合物层12和第二高分子聚合物层13的厚度优选50微米。第一高分子聚合物层12和第二高分子聚合物层13相对表面中的至少一个表面上设置有微纳凹凸结构15，该微纳凹凸结构15为纳米级至微米级的凹凸结构，优选凸起高度50nm-300nm的纳米凹凸结构。本实施方式中优选的隐形眼镜用电源装置I是环形的，环形内直径为7_9mm环形外直径为10_14mm。微纳凹凸结构15可以采用多种方法进行制备，例如用有特定规则凸起结构的硅模板压制，用砂纸打磨金属表面以及其他方法。下面详细说明微纳凹凸结构15的一种制备方法。SI制作硅模板。将硅片用光刻的方法在表面做出规则的图形。做好图形的硅片用湿刻的工艺各向异性刻蚀，可以刻出凹形的四棱锥阵列结构，或者也可以用干刻的工艺各向同性刻蚀可以刻出凹形的立方体阵列结构。刻好之后的模板用丙酮和异丙醇清洗干净，然后所有的模板都在三甲基氯硅烷的气氛中进行表面硅烷化的处理，处理好的硅模板待用。S2制作具有微纳凹凸结构表面的高分子聚合物膜。首先将聚合物浆料涂覆于硅模板表面，真空脱气，用旋转涂覆的方式将硅片表面多余的混合物去掉，形成一层薄薄的聚合物液体膜。将整个模板固化，然后剥离，得到均匀的具有特定微结构阵列的聚合物膜。本实用新型隐形眼镜本体2的材质可依照现有的隐形眼镜的材质进行选择，本实用新型对此不作限定，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)等。本实用新型隐形眼镜本体通常为圆形，以适应眼球的形状。另外，为了适应眼球向外凸起的特点，该圆形的隐形眼镜本体的外表面向外凸出，内表面相应地凹陷，形成曲面。如图1和图3所示，本实用新型的隐形眼镜用电源装置I通过导线4向外输出电流。具体的，图1和图3图中仅概括性示出导线4，实际上使用两根导线4，将隐形眼镜用电源装置I的第一电极11和第二电极14分别连接一根导线4。在隐形眼镜用电源装置I在隐形眼镜本体注塑成型过程中，事先将该透明的环状隐形眼镜用电源装置I和导线4固定，然后通过常规注塑成型，将隐形眼镜用电源装置I封装在隐形眼镜本体2内，而两根导线4的一端分别伸出隐形眼镜本体2，裸露在隐形眼镜本体2的内表面。本领域技术人员应当理解，现有技术中代替导线的无线电传感方式，皆为本实用新型的变形，应当在本实用新型的保护范围之内。当人眼眨动或转动时，第一高分子聚合物层12和第二高分子聚合物层13表面相互摩擦产生静电荷，静电荷的产生会使第一电极11和第二电极14之间的电容发生改变，从而导致第一电极11和第二电极14之间出现电势差。第一电极11和第二电极14分别通过的导线连接到受电装置3，即可给受电装置3供电。受电装置3可以设置于隐性眼睛内表面的中央。受电装置3可以是检测眼压的传感器，LED屏等。常规现有眼内使用检测眼压的传感器均可应用于本发明。通常传感器中集成有射频发射组件，用于传输传感器的检测信号。另外，采用常规的无线射频技术制成至于体外的射频接收组件，用于接收传感器的检测信号，从而可以表征眼压。本实用新型受电装置3还可以是常规LED屏，隐形眼镜用电源装置I通过导线给LED屏供电，可以点亮LED冷光灯阵列，帮助在黑暗处或弱视患者视物；或者LED屏可以显示失明字样，帮助识别盲人，起到传递信息的作用。当受电装置3是LED屏时，LED屏的设置位置可以是隐形眼镜本体2的任意位置，例如封装在隐形眼镜本体2内，位于隐形眼镜本体2的内表面或外表面。上述方案包含首选实施例和备案时发明人所知的该项实用新型的最佳模式时，上述实施例只作为说明性例子给出。对该说明中揭露的特定实施例的许多异化，不偏离该项实用新型的精神和范围的话，将是容易鉴别的。因此，该项实用新型的范围将通过所附的权利要求确定，而不限于上面特别描述的实施例。
权利要求1.一种自供电隐形眼镜，其特征在于，包含隐形眼镜本体、隐形眼镜用电源装置、和受电装置， 其中，所述隐形眼镜用电源装置封装在隐形眼镜本体中，所述隐形眼镜用电源装置向受电装置供电； 所述电源装置包括依次层叠的第一电极，第一高分子聚合物层，第二高分子聚合物层和第二电极，其中，至少一个高分子聚合物层的未层叠电极的表面上具有微纳凹凸结构；所述第一电极和第二电极为该电源装置电压和电流输出电极。
2.根据权利要求1所述的自供电隐形眼镜，其特征在于，所述电源装置是环形的，环形内直径为7_9mm环形外直径为10_14mm。
3.根据权利要求1或2所述的自供电隐形眼镜，其特征在于，所述高分子聚合物层表面上设置的微纳凹凸结构为凸起高度50nm-300nm的纳米凹凸结构。
4.根据权利要求3所述的自供电隐形眼镜，其特征在于，所述第一电极和第二电极分别独立的选自铟锡氧化物、石墨烯电极和银纳米线膜中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的自供电隐形眼镜，其特征在于，所述第一高分子聚合物层和第二高分子聚合物层所用材料分别独立的选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、或聚碳酸酯。
6.根据权利要求1所述的自供电隐形眼镜，其特征在于，所述受电装置是传感器，设置在隐形眼镜本体朝向眼睛的表面上。
7.根据权利要求1所述的自供电隐形眼镜，其特征在于，所述受电装置是LED屏。
专利摘要本实用新型提供了一种自供电隐形眼镜。该自供电隐形眼镜包含隐形眼镜本体、隐形眼镜用电源装置、和受电装置，其中，所述隐形眼镜用电源装置封装在隐形眼镜本体中，所述隐形眼镜用电源装置向受电装置供电；所述电源装置包括依次层叠的第一电极，第一高分子聚合物层，第二高分子聚合物层和第二电极，其中，至少一个高分子聚合物层的未设置电极的表面上具有微纳凹凸结构；所述第一电极和第二电极为该电源装置电压和电流输出电极。本实用新型自供电隐形眼镜，能够直接将人眼眨动或转动的能量转化为电能。
文档编号H02N1/04GK203054364SQ20122074692
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者范凤茹 申请人:纳米新能源(唐山)有限责任公司