Berbagi pengetahuan, dari mana saja, dari siapa saja, untuk semua

Aplikasi Polimer dalam Pembuatan Lensa Kontak

Bagi yang suka pelajaran kimia, tentu tidak asing lagi dengan kata “polimer”.  Secara harfiah, polimer berasal dari kata “poly” yang berarti banyak dan “mer” yang berarti bagian. Dalam kimia, polimer merupakan gabungan dari banyak molekul sederhana yang disebut monomer, yang berikatan satu satu sama lain.

Polimer yang terbentuk dari monomer-monomer senyawa tertentu.

Polimer yang terbentuk dari monomer-monomer senyawa tertentu.

Karakteristik setiap polimer sangat ditentukan oleh jenis-jenis monomer yang menyusun serta jenis ikatannya sehingga memengaruhi kegunaan masing-masing polimer. Tanpa disadari, kita tidak hanya dikelilingi oleh polimer, bahkan tubuh kita pun terbentuk dari polimer. Mulai dari penghapus pensil (polyvinyl chloride), botol air mineral (polyethylene), gelatin yang dimasukkan ke dalam bahan pembuat jeli, sampai DNA (Deoxyribonucleic Acid) yang membawa informasi genetik dalam tubuh, semua ini mengandung polimer.

Salah satu peralatan yang tersusun atas polimer yang tidak kalah menarik untuk dibahas adalah lensa kontak.  Bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan lensa kontak yang saat ini umum digunakan adalah hydrogel. Dari segi fashion masih banyak yang beranggapan bahwa menggunakan kacamata bantu tidak fashionable dan cupu. Sebaliknya, pemakaian lensa kontak untuk menggantikan fungsi kacamata justru bisa membuat penggunanya tampak lebih trendi.

Selain membantu untuk melihat lebih jelas, lensa kontak telah masuk dalam kategori aksesoris kecantikan seperti halnya gelang dan cincin. Jangankan mengubah mata coklat tua orang Indonesia menjadi jingga, biru, dan warna dengan corak menarik, lensa kontak bahkan dapat membuat bola mata pengguna tampak lebih besar. Di balik keindahan corak dan warnanya, lensa kontak yang hanya setipis kertas dan terlihat sederhana ternyata dibuat melalui proses yang panjang dan sangat rumit.

Sejarah Lensa Kontak

Penelitian mengenai lensa kontak sebenarnya telah dilakukan sejak abad ke-16. Pada tahun 1508, peneliti ternama Leonardo da Vinci menemukan bahwa gelas cekung yang berisi air dapat memperjelas penglihatan. Penemuan tersebut kemudian dikembangkan hingga pada akhir abad ke-19, lensa kontak dari bahan kaca yang dapat dipakai di mata berhasil ditemukan oleh A. E. Fick.

Walaupun saat itu lensa kontak dapat dibentuk sangat tipis sehingga pas di mata, berat kaca menyebabkan rasa tidak nyaman. Memakai kaca dalam waktu yang cukup panjang juga membuat mata menjadi kering serta mengakibatkan infeksi dan iritasi. Pada tahun 1938, pemanfaatan polimer mulai diaplikasikan dalam pembuatan lensa kontak. Menggunakan PMMA (Polymethyl-methacrylate), lensa kontak yang tipis pertama kali diperkenalkan oleh peneliti bernama Mullen dan Obrig. Namun, seperti halnya kaca, PMMA juga tidak mampu ditembus udara sehingga mengakibatkan munculnya gejala hypoxemia pada mata karena kekurangan oksigen.

Struktur Kimia PMMA (Polymethyl-methacrylate).

Struktur Kimia PMMA (Polymethyl-methacrylate).

Lensa kontak yang mampu ditembus udara baru ditemukan pada 1959 oleh Lim dan Wichterle. Lensa kontak ini terbuat dari hydrogel, sehingga lensa yang lembut terasa nyaman untuk dipakai karena mengandung 85% air. Sayangnya, pada awal berkembangnya lensa hydrogel, kandungan air yang tinggi justru menyebabkan lensa terlalu tebal dan dikhawatirkan dapat menyebabkan infeksi bakteri. Melalui berbagai penelitian, akhirnya masalah tersebut dapat diatasi dengan menambahkan PMMA atau polimer lainnya pada hydrogel yang melahirkan lensa kontak seperti yang dipakai orang-orang saat ini.

Cara Membuat Lensa Kontak

Pembuatan lensa kontak masa kini dapat dilakukan melalui tiga metode. Yang pertama adalah metode spin-cast. Dengan metode spin cast, larutan monomer, baik berupa hydrogel ataupun campuran hydrogel dengan polimer lain, diteteskan ke dalam cetakan. Selanjutnya, dengan kecepatan tinggi cetakan tersebut diputar sehingga larutan membentuk lensa.

Bagaimana bisa, hanya dengan memutarnya, larutan tersebut bisa membentuk lensa? Singkatnya, pada saat larutan diputar dengan kecepatan tinggi, kumpulan molekul sederhana tersebar secara merata pada permukaan cetakan. Setelah larutan tersebut membentuk lensa, bersamaan dengan mengeringnya cairan pelarut, kumpulan monomer akan membentuk ikatan yang membentuk polimer. Sama seperti saat kita menuangkan larutan panas agar-agar ke dalam cetakan. Larutan tersebut nantinya akan berubah menjadi gel sesuai bentuk cetakannya. 

Proses pembuatan lensa kontak dengan metode spin-cast.

Proses pembuatan lensa kontak dengan metode spin-cast.

Metode berikutnya adalah molding. Larutan monomer yang telah diteteskan ke dalam cetakan akan diberi tekanan dengan alat tertentu sehingga membentuk lensa. Karena prosesnya yang mudah, molding merupakan metode yang digunakan untuk membuat lensa kontak dalam skala besar.

Proses pembuatan lensa kontak dengan metode molding.

Proses pembuatan lensa kontak dengan metode molding.

Yang terakhir adalah metode lathe. Tidak seperti molding atau spin cast, dengan menggunakan metode lathe, polimer yang telah menjadi gel akan diukir menggunakan mesin sehingga membentuk lensa yang memiliki kecekungan tertentu. Dengan lathe, lengkungan lensa dapat diukur satu per satu.

Proses pembuatan lensa kontak dengan metode lathe.

Proses pembuatan lensa kontak dengan metode lathe.

Kelengkungan lensa yang pas di mata, kandungan air yang cukup, serta kemampuan oksigen menembus lensa perlu dipertimbangkan untuk kenyamanan dan kesehatan mata. Aspek lain seperti kekuatan lensa menahan paparan sinar matahari dan jangka waktu lensa dapat digunakan juga menjadi poin penting yang harus diperhatikan pada saat membuat lensa dengan menggunakan tiga metode yang telah disebutkan.

Walaupun lensa kontak saat ini aman untuk digunakan, pemakaian yang tidak sesuai petunjuk dapat menyebabkan alergi bahkan membuat mata rusak. Pilihlah lensa yang berkualitas dan sesuai dengan bentuk mata. Selain itu, pastikan tangan kita bersih sebelum meletakkan dan mencopot lensa.

Bahan bacaan:

Penulis:
Aisyah Zakiyyah, Mahasiswi Department of Chemistry and Chemical Biology, Faculty of Engineering, Gunma University, Jepang. Kontak: t11301002(at)gunma-u(dot)ac(dot)jp.