Polymers in Medicine

Polim. Med.
Scopus CiteScore: 3.5 (CiteScore Tracker 3.6)
Index Copernicus (ICV 2023) – 121.14
MEiN – 70
ISSN 0370-0747 (print)
ISSN 2451-2699 (online) 
Periodicity – biannual

Download PDF

Polymers in Medicine

2011, vol. 41, nr 2, April-June, p. 13–21

Publication type: original article

Language: English

Investigation of free volume changes in the structure of the polymer bifocal contact lenses using positron lifetime spectroscopy PALS

Badanie zmian wolnych objętości w strukturze polimerowych dwuogniskowych soczewek kontaktowych metodą spektroskopii czasów życia pozytonów PALS

Jacek Filipecki1,, Agnieszka Kocela1,, Piotr Korzekwa1,, Katarzyna Filipecka1,, Edmund Golis1,, Witold Korzekwa2,

1 Institute of Physics, Jan Dlugosz University, Czestochowa, Poland

2 Komed Clinic, ul. Sobieskiego 5, 42 – 200 Czestochowa, Poland

Abstract

Positron annihilation lifetime spectroscopy PALS has been applied of free volume properties in bifocal contact lenses. The measurements have been made on new lenses and then after one, two, three and four weeks wear. The longest lifetime, obtained via three-component analyses of the spectra, was associated with the pick-off annihilation of ortho-positronium trapped in the free volume. After wear of the lenses changes in the ortho-positronium lifetimes and the relative intensity of the longest component were observed. These results are discussed on the basis of a free volume model.

Streszczenie

Do badania zmian wolnych objętości w strukturze dwuogniskowych soczewek kontaktowych, zastosowano metodę spektroskopii czasów życia pozytonów PALS. Badania były przeprowadzone na fabrycznie nowych soczewkach i dalej po jednym, dwóch, trzech i czterech tygodniach noszenia przez pacjenta. Składowa długożyjąca, uzyskana z analizy trzyskładnikowego widma czasów życia pozytonów, jest odpowiedzialna za anihilację procesu „pick-off” pułapkowania ortopozytu w wolnych objętościach badanych materiałów. Zaobserwowano zmiany składowej długożyjącej czasów życia orto-pozytu i ich natężeń, dla soczewek kontaktowych fabrycznie nowych i po ich noszeniu przez pacjenta. Wyniki są analizowane i dyskutowane na bazie strukturalnego modelu wolnych objętości.

Key words

polymers, contact lenses, free volumes, positron annihilations

Słowa kluczowe

polimery, soczewki kontaktowe, wolne objętości, anihilacja pozytonów

References (15)

  1. Tranoudis I., Efron N.: In-eye performance of soft contact lenses made from different materials. Cont Lens Anterior Eye. (2004), 27, 133–148.
  2. Guillon M., Maissa C.: Bulbar conjunctival staining in contact lens wearers and non lens wearers and its association with symptomatology. Cont. Lens Anterior Eye., (2005), 28, 67–73.
  3. Pult H., Purslow C., Berry M., Murphy P. J.: Clinical tests for successful contact lens wear: relationship and predictive potential. Optom. Vis. Sci., (2008), 85, E924–929.
  4. Wolffsohn J. S., Hunt O. A., Basra A. K.: Simplified recording of soft contact lens fit. Cont. Lens Anterior Eye., (2009), 32, 37–42.
  5. Pathrick R. A.: Positron annihilation – a probe for nanoscale voids and free volume. Prog. Polymer Sci., (1997), 22, 1–47.
  6. Arifow U. A., Arifow P. U.: Fizika Miedliennych Pozitronow, FAN, Taszkient 1971.
  7. Dryzek J.: Wstęp do spektroskopii anihilacji pozytonów w ciele stałym. Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 1997.
  8. Shaojie W., Zhong-Xun T., De-Chong T.: Positron Annihilation, edited by P. C. Jain, R. M. Singru & K. P. Gopinathan, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, (1985) p. 924.
  9. Brandt W, Berko S., W.W. Walker W.W.: Positronium decay in molecular substances. Phys. Rev., (1960), 120, 1289–1295.
  10. Jean Y.C.: Characterizing free volumes and holes in polymers by positron annihilation spectroscopy. NATO Advanced Research Workshop, (1993), 1, 563–580.
  11. Hyla M., Filipecki J., Świątek J.: Positron annihilation study of the free volume changes in thermally treated polymers based on acrylate oligomers. Journal of Non-Crystalline Solids, (2006), 352, 2726–2730.
  12. Wu Y., Carnt N., Stapleton F.: Contact lens user profile, attitudes and level of compliance to lens care. Cont. Lens Anterior Eye., (2010), 12, 54–57.
  13. Kansy J: Microcomputer program for analysis of positron annihilation lifetime spectra. Nucl. Instr. and Meth. Phys. Res., (1996), A 374, 235–244.
  14. Filipecki J., Korzekwa P., Filipecka K., Dorobanow M., Korzekwa D., Korzekwa W., Hyla M.: Investigation of the free volume changes in the structure of the polymer bifocal contact lenses by means of the positron annihilation method. Polimers in Medicine, (2010), 40, 27–33.
  15. Krause–Rehberg R., Leipner H. S.: Positron Annihilation in Semiconductors, Springer, Berlin 1999.
© Wroclaw Medical University