美国时装设计师王薇薇（Vera Wang）说：“对我而言，眼镜远不止是一副处方镜。它就像化妆品，是最令人惊叹的配饰。镜框的形状或镜片的颜色，都能改变你的整体形象。”但化妆品的颜色和性能应当适合使用者；既然我们每个人的面部特征和眼睛各不相同，隐形眼镜也应如此。
研究显示，全球隐形眼镜市场规模约为120亿美元，三分之二的隐形眼镜佩戴者为女性。然而，驻德班的验光师Vanessa Moodley于2009年开展的一项研究发现，仍需要研发适合不同种族眼睛的镜片。
化妆的秘诀在于找到最适合自身肤色和五官特征的颜色。同样，研究发现，非洲人、印度人和白种人的角膜形状各不相同。Moodley使用非处方隐形眼镜，对不同种族的人进行了隐形眼镜适配测试。在她发表于期刊 The South African Optometrist （现名为 African Vision and Eye Health）的研究中，她发现，在240名受试者的样本中，超过80%的非洲受试者有大量不兼容的镜片，而非处方隐形眼镜适配了大多数白种受试者。这些差异主要归因于患者角膜上的贴合过紧，并印证了非洲裔人群角膜较为扁平的特点。角膜是位于眼球表面的保护层，覆盖虹膜和瞳孔。它还负责将光线折射入眼内，形成图像。
随着年龄增长和使用，角膜会出现轻微缺陷，隐形眼镜用于矫正这些缺陷，并使图像适当折射，以获得良好视力。但是，需要制造贴合度良好的隐形眼镜，并且所用材料要更适应世界各地的不同气候。例如，某些材料会吸收水分，在潮湿炎热的天气条件下可能更为适用。
基于这些需求，2013年，Nelson Mandela Metropolitan University 精密工程实验室的一个团队决定研究隐形眼镜的机械加工，以及如何实现高镜片质量。为此，我们采用了单点金刚石切削，这是现有最精确的光学加工技术。与烹饪有几分相似，我们制作隐形眼镜的实验研究需要大量练习才能臻于完善。该过程涉及按特定顺序、以特定用量将各种原料组合在一起，制成单个成品。为获得理想的隐形眼镜配方，我们分别调整了刀具的切削参数（切削速度、进给量和切削深度），以观察每一项变化如何影响隐形眼镜表面的精度。我们的测试得出了多个表面轮廓质量等级。这取决于参数选择，以及某些对表面质量产生负面影响的组合。例如，我们发现切削速度较慢并不一定会带来更好的镜片。
为清楚了解切削工具参数在切削隐形眼镜塑料时的影响，我们还分析了多种切削方法组合，以及湿度和温度等环境变量的影响。我们发现，适度潮湿的环境效果更好；在组合条件下，某些切削因素改善了镜片表面质量。
实验测试还表明，塑料的性能在切削过程中会发生变化。随着切削温度升高，塑料镜片在切削点处由像玻璃一样的脆性，转变为更具橡胶质感。这一转变对于制造高精度隐形眼镜表面至关重要。
另一个有趣的发现是，用金刚石切削隐形眼镜塑料材料时会产生静电，其效果与穿着袜子的脚在地毯上摩擦相同。这会显著影响镜片质量。然而，将大气湿度略微提高到60%以上，可防止静电积聚。
为检验配方并确认我们是否真正制得了更精确的隐形眼镜，我们开展了分子动力学研究。这使我们能够观察镜片中的每一个原子，以及切削过程中原子发生的变化。在这一纳米尺度上，我们发现特定的切削参数组合会引起原子位移，而原子位移决定了镜片表面的光滑程度。基于这些信息，我们得以制造出更精确、适合南非独特人群的镜片。
制作高精度隐形眼镜的完美配方，源于多种非常复杂的参数组合。切削速度、进给量和切削深度，连同作用力和湿度，是获得高精度镜片的关键要素。然而，这些因素的不当组合会导致高静电荷和表面变形。
从我们的研究中可以看出，金刚石切削能够制造极为精细的光学表面，并且相较现有方法，在生产上更具灵活性。目前的非处方镜片供应尚未满足南非市场的需求；打造适合非洲人眼睛的隐形眼镜，有赖于非洲本土的解决方案。正如化妆品应适合使用者，隐形眼镜也应如此。
本文与 Mail & Guardian合作发表。发表本文并不意味着世界经济论坛认同文中观点。
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作者：Oluwole Olufayo 就读于 Nelson Mandela Metropolitan University，是 Mail & Guardian Africa 的撰稿人。
图片：一名女性正在接受眼科检查。REUTERS/Noor Khamis。
