Фотохромная линза - Photochromic lens

А фотохромная линза является оптическая линза который темнеет под воздействием света достаточно высокой частоты, чаще всего ультрафиолет (УФ) радиация. В отсутствие активирующего света линзы возвращаются в свое прозрачное состояние. Фотохромные линзы могут быть изготовлены из стекло, поликарбонат, или другой пластик. Они в основном используются в очки темные при ярком солнечном свете, но ясные при слабом окружающем освещении. Они значительно темнеют примерно в течение минуты под воздействием яркого света, и для их очистки требуется немного больше времени. Доступен диапазон прозрачности и темноты.

В одной технологии молекулы хлорид серебра или другое серебро галогенид встроены в фотохроматические линзы. Они прозрачны для видимого света без значительной ультрафиолетовой составляющей, что нормально для искусственного освещения. В другом виде технологии органические фотохромные молекулы при воздействии ультрафиолетовых (УФ) лучей, например, под прямыми солнечными лучами, подвергаются химическому процессу, который заставляет их изменять форму и поглощать значительную часть видимого света, т.е. они темнеют. Эти процессы обратимы; как только линза удалена от сильных источников УФ-лучей, фотохромные соединения возвращаются в свое прозрачное состояние.

Изобретение

Фотохромные линзы были разработаны Уильямом Х. Армистедом и Стэнли Дональд Стуки на Corning Glass Works Inc. в 1960-е годы - линзы с переменным оттенком.^[1]

Технические детали

Механизм

Стеклянная версия этих линз достигает своих фотохромный свойства за счет встраивания микрокристаллических галогениды серебра (обычно хлорид серебра ) в стеклянной подложке. Пластиковые фотохромные линзы используют органические фотохромные молекулы (например, оксазины и нафтопираны ) для достижения обратимого эффекта затемнения. Эти линзы темнеют под воздействием ультрафиолетового света такой же интенсивности, как солнечный свет, но не искусственного света. В присутствии УФ-А света (длины волн 320–400 нм) электроны из стекла соединяются с бесцветным серебром. катионы для образования элементарного серебра. Поскольку элементарное серебро видно, линзы кажутся темнее.

${displaystyle {ce {Cl- -> Cl + e-}}}$

${displaystyle {ce {Ag+ + e- -> Ag}}}$

В тени эта реакция обратная. Серебро возвращается в исходное ионное состояние, и линзы становятся прозрачными.

${displaystyle {ce {Cu^2+ + Ag -> Cu+ + Ag+}}}$

Поскольку фотохромный материал диспергирован в стеклянной подложке, степень потемнения зависит от толщины стекла, что создает проблемы с линзами переменной толщины в очках по рецепту. В случае пластиковых линз материал обычно внедряется в поверхностный слой пластика равномерной толщиной до 150 мкм.

Переменные

Как правило, фотохромные линзы существенно темнеют под воздействием ультрафиолетового излучения менее чем за одну минуту и ​​продолжают темнеть немного больше в течение следующих пятнадцати минут.^[2] Линзы начинают светиться в отсутствие УФ-излучения и становятся заметно светлее в течение двух минут, в основном прозрачными в течение пяти минут и полностью возвращаются в свое неоткрытое состояние примерно через пятнадцать минут. Отчет Института офтальмологии Университетский колледж Лондона предположили, что самые яркие фотохромные линзы могут поглощать до 20% окружающего света.^[3]

Поскольку фотохромные соединения возвращаются к своему прозрачному состоянию в результате термического процесса, чем выше температура, тем менее темными будут фотохромные линзы. Этот тепловой эффект называется «температурной зависимостью» и не позволяет этим устройствам достичь истинного значения. солнцезащитные очки темнота в очень жаркую погоду. И наоборот, фотохромные линзы очень темнеют в холодную погоду. Оказавшись внутри, вдали от срабатывающего УФ-излучения, холодным линзам требуется больше времени, чтобы восстановить свою прозрачность, чем теплым линзам.

Фотохромные линзы фильтруют 100% UVA, а также UVB.^[4] Свет UVB более энергичен и вызывает солнечные ожоги, а также повреждение кожи, включая рак, свет UVA вызывает рак кожи, но обычно не солнечный ожог. UVB блокируется всем стеклом, UVA свет не блокируется обычными окнами или стеклами линз.^{[5][неудачная проверка ]}

Ряд производителей и поставщиков солнцезащитных очков, включая ИНВУ, BIkershades, Tifosi, Intercast, Окли, Серенгети очки, и Persol предоставить тонированные линзы, которые используют фотохромизм для перехода от темного состояния к более темному. Обычно они используются для изготовления солнцезащитных очков на открытом воздухе, а не в качестве линз общего назначения.

Смотрите также

• Светочувствительное стекло
• Эссилор

Рекомендации

1. Armistead, W. H .; Стоки, С. Д. (10 апреля 1964 г.). «Фотохромные силикатные стекла, сенсибилизированные галогенидами серебра». Наука. 144 (3615): 150–154. Bibcode:1964 г. наук ... 144..150А. Дои:10.1126 / science.144.3615.150. PMID  17808277.
2. «ТЕХНОЛОГИЯ В ЛИНЗАХ». Архивировано из оригинал на 2012-12-16.
3. Сельва Кумар (19 апреля 2007 г.). "UCL в новостях: линзы Lookout обвиняются в морской аварии". Новости UCL. Получено 28 февраля 2014.
4. «Фотохромные линзы: обзор переходных и других светоадаптивных линз».
5. "Что такое ультрафиолетовое (УФ) излучение?". www.cancer.org.

внешняя ссылка

• «Фотохромные линзы», Как это работает, 2000-06-29.