Permeabilidad de Gases en Lentes de Contacto: Factores Clave

Permeabilidad o Transmisibilidad en Lentes de Contacto

Factores que Influyen en la Permeabilidad

Diversos factores afectan la permeabilidad de un material a los gases, especialmente en el contexto de las lentes de contacto. A continuación, se detallan los más relevantes:

Naturaleza del Material

• Hidrofobicidad/Hidrofilicidad: La naturaleza hidrofóbica o hidrofílica del material influye en su capacidad para permitir el paso de gases.
• Cristalinidad: Un mayor grado de cristalinidad en el material disminuye la permeabilidad, mientras que un carácter menos cristalino la aumenta.
• Movilidad de las Cadenas: Los polímeros con alta movilidad en sus cadenas, es decir, con baja energía de cohesión, presentan mayor permeabilidad debido a la formación de huecos y poros.

Presión del Gas

Una mayor presión del gas generalmente aumenta la permeabilidad al"empuja" las moléculas a través del material. Sin embargo, en el uso de lentes de contacto, la presión suele ser la atmosférica, por lo que este factor tiene un impacto limitado.

Contenido en Agua

• Un mayor contenido de agua en el material aumenta la permeabilidad, ya que facilita la disolución y el transporte del gas a través del material.
• La incorporación de grupos polares hidrofílicos en el polímero aumenta el contenido de agua al formar puentes de hidrógeno con las moléculas de agua.
• Otros factores que influyen en el contenido de agua son:
  • Grado de reticulación (a mayor reticulación, menor contenido de agua)
  • Presiones osmótica e hidrostática
  • pH (a mayor pH, mayor contenido de agua)
  • Temperatura (a mayor temperatura, mayor contenido de agua)

Es importante destacar que la relación entre el contenido de agua y la permeabilidad es exponencial, por lo que pequeños incrementos en el contenido de agua pueden duplicar la permeabilidad al oxígeno.

Temperatura

El aumento de la temperatura generalmente favorece la permeabilidad.

Naturaleza del Gas

• Los gases fácilmente condensables son más solubles y, por lo tanto, presentan mayor permeabilidad que los no condensables.
• La similitud estructural entre el gas y el material polimérico también puede aumentar la permeabilidad.

Espesor y Superficie de la Lente de Contacto

• Un menor espesor de la lente de contacto aumenta la permeabilidad, ya que las moléculas de gas tienen que atravesar una distancia menor.
• Sin embargo, las lentes de contacto muy delgadas pueden presentar inconvenientes como:
  • Dificultad de manejo
  • Fragilidad estructural
  • Baja reproducibilidad

Maximizar la Permeabilidad en Lentes de Contacto

Para aumentar la permeabilidad de un material polimérico a un gas, como el oxígeno, se pueden seguir las siguientes estrategias:

• Maximizar la solubilidad (K): Esto se logra en lentes de hidrogel, que tienen un alto contenido de agua.
• Maximizar la difusión (D): Las lentes de silicona son conocidas por su alta permeabilidad al oxígeno debido a su estructura que permite una mayor difusión.
• Minimizar el espesor de la lente (L): Las lentes ultrafinas buscan aumentar la permeabilidad al reducir la distancia que deben atravesar las moléculas de gas. Sin embargo, es crucial considerar los desafíos técnicos asociados con la fabricación de lentes ultrafinas.