Mikrolinsen zur Eindämmung der Myopie: neues Laser-Verfahren

06.03.2025

Kurzsichtigkeit (Myopie) betrifft weltweit immer mehr Menschen, insbesondere Kinder und Jugendliche. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS haben mit "Laser Swelling" ein Verfahren entwickelt, um Mikrolinsen auf Brillengläsern kostengünstig und individuell herzustellen.

Bild: Das Bild zeigt eine mikroskopische Nahaufnahme einer strukturierten Oberfläche mit kugelförmigen Mikrolinsen; Copyright: Fraunhofer IMWS

Laser Swelling formt Mikrolinsen auf Brillengläsern durch gezielte Laserbestrahlung des Kunststoffs.

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Rund 33 Prozent der Kinder und Jugendlichen weltweit sind kurzsichtig, und dieser Anteil könnte laut Studien bis 2050 weiter steigen. Die langfristigen Folgen einer Myopie sind nicht nur eingeschränktes Sehvermögen, sondern auch erhöhte Risiken für Netzhautablösungen, grauen Star oder Makula-Degeneration.

Spezielle Brillengläser mit Mikrolinsen können das Fortschreiten der Kurzsichtigkeit verlangsamen. Die Linsen erzeugen einen peripheren Brennpunkt, der das Längenwachstum des Augapfels hemmt, eine der Hauptursachen für Myopieprogression.

Laser Swelling: Präzise, kostengünstige Herstellung von Mikrolinsen

Das Fraunhofer IMWS hat mit Laser Swelling ein Verfahren entwickelt, das Mikrolinsen direkt auf Brillengläsern erzeugt. Hierbei wird ein fokussierter Infrarot-Laser eingesetzt, der Kunststoffe gezielt bestrahlt. Die enthaltenen Wassermoleküle werden durch die Wärme angeregt, es entsteht ein innerer Druck, der zu einer dauerhaften Wölbung der Oberfläche führt – die Mikrolinse.

Vorteile des Laser Swelling-Verfahrens:

Präzise Anpassung: Der Laserstrahl lässt sich millimetergenau steuern, sodass auch kleinste Mikrolinsen möglich sind.

Individualisierbarkeit: Brillengläser können individuell auf Trägerinnen und Träger zugeschnitten werden.

Kosteneffizienz: Im Gegensatz zum aufwendigen Spritzgussverfahren ist Laser Swelling berührungslos und benötigt keine teuren Werkzeuge.

Umweltfreundlichkeit: Da kein Material abgetragen wird, entsteht kein Mikroplastik.

„Da sich der Laserstrahl sehr präzise auf Oberflächen positionieren lässt, können wir deutlich kleinere Mikrolinsen herstellen als mit dem bisherigen Verfahren“, erläutert Prof. Thomas Höche, Initiator der Technologie und Leiter des Geschäftsfelds Optische Materialien und Technologien am Fraunhofer IMWS.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der Medizintechnik

Neben der Brillenglasindustrie sieht das Fraunhofer IMWS zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für Laser Swelling:

Herstellung von Mikrolinsen für Intraokularlinsen zur Behandlung von Katarakten

Optimierung von Mikrofluidik-Komponenten

Verbesserung der Hafteigenschaften von Polymeroberflächen

Produktion kompakter Mikroskope

Markierung von Medizinprodukten wie Spritzen, um Medikamente mit einer Tracking-Nummer zu versehen

Das Fraunhofer IMWS hat weltweit Schutzrechte für das Verfahren angemeldet und arbeitet derzeit an der Markteinführung. Der Fokus liegt aktuell auf der Brillenglasindustrie, doch das Potenzial von Laser Swelling reicht weit darüber hinaus.

„Unsere Vision ist eine individualisierte Sehhilfe, die sich auf den Bedarf bestimmter Berufsgruppen zuschneiden lässt“, erklärt Thomas Höche.

COMPAMED.de; Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft

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