Фотохромная линза — это оптическая линза , которая темнеет под воздействием света достаточно высокой частоты, чаще всего ультрафиолетового (УФ) излучения. При отсутствии активирующего света линзы возвращаются в прозрачное состояние. Фотохромные линзы могут быть изготовлены из поликарбоната или другого пластика . Стеклянные линзы используют видимый свет для затемнения. Они в основном используются в очках , которые темнеют при ярком солнечном свете, но прозрачны или, реже, слегка тонированы в условиях низкой освещенности. Они значительно темнеют примерно в течение минуты после воздействия яркого света и требуют несколько больше времени для просветления. Доступен ряд прозрачных и темных пропусканий.
В одном виде технологии молекулы хлорида серебра или другого галогенида серебра встроены в фотохромные линзы. Они прозрачны для видимого света без существенной ультрафиолетовой составляющей, что является нормой для искусственного освещения. В другом виде технологии органические фотохромные молекулы при воздействии ультрафиолетовых (УФ) лучей, как при прямом солнечном свете, подвергаются химическому процессу, который заставляет их изменять форму и поглощать значительный процент видимого света, т. е. они темнеют. Эти процессы обратимы; как только линза удаляется от сильных источников УФ-лучей, фотохромные соединения возвращаются в свое прозрачное состояние.
Фотохромные линзы были разработаны Уильямом Х. Армистедом и Стэнли Дональдом Стуки в Corning Glass Works Inc. в 1960-х годах. [1]
Стеклянная версия этих линз достигает своих фотохромных свойств за счет внедрения микрокристаллических галогенидов серебра (обычно хлорида серебра ) в стеклянную подложку. Пластиковые фотохромные линзы используют органические фотохромные молекулы (например, оксазины и нафтопираны) для достижения обратимого эффекта затемнения. Эти линзы темнеют при воздействии ультрафиолетового света той интенсивности, которая присутствует в солнечном свете, но не при искусственном освещении.
В стеклянных линзах, когда в присутствии УФ-А света (длины волн 320–400 нм) электроны из стекла соединяются с бесцветными катионами серебра , образуя элементарное серебро. Поскольку элементарное серебро видимо, линзы кажутся темнее.
В тени эта реакция обратная. Серебро возвращается в исходное ионное состояние, и линзы становятся прозрачными.
При диспергировании фотохромного материала в стеклянной подложке степень затемнения зависит от толщины стекла, что создает проблемы с линзами переменной толщины в корригирующих очках. В случае пластиковых линз материал обычно внедряется в поверхностный слой пластика равномерной толщиной до 150 мкм.
Обычно фотохромные линзы существенно темнеют в ответ на УФ-излучение менее чем за одну минуту и продолжают темнеть еще немного в течение следующих пятнадцати минут. [2] Линзы начинают просветляться при отсутствии УФ-излучения и станут заметно светлее в течение двух минут, в основном прозрачными в течение пяти минут и полностью вернутся в свое неэкспонированное состояние примерно через пятнадцать минут. В отчете Института офтальмологии при Университетском колледже Лондона говорится, что в своей максимальной прозрачности фотохромные линзы могут поглощать до 20% окружающего света. [3]
Поскольку фотохромные соединения выцветают обратно в свое прозрачное состояние в результате термического процесса, чем выше температура, тем менее темными будут фотохромные линзы. Этот термический эффект называется «температурной зависимостью» и не позволяет этим устройствам достичь настоящей темноты солнцезащитных очков в очень жаркую погоду. И наоборот, фотохромные линзы станут очень темными в условиях холодной погоды. Оказавшись внутри, вдали от вызывающего УФ-излучения, холодным линзам требуется больше времени, чтобы восстановить свою прозрачность, чем теплым линзам.
Ряд производителей и поставщиков солнцезащитных очков, включая INVU, BIkershades, Tifosi, Intercast, Oakley , ZEISS, Serengeti Eyewear и Persol , предлагают тонированные линзы, которые используют фотохромизм для перехода от темного состояния к еще более темному. Обычно они используются для солнцезащитных очков на открытом воздухе, а не как линзы общего назначения.
