عدسة متغيرة اللون

عدسة نظارة متغيرة اللون، حيث يصبح جزء من العدسة داكنًا بعد التعرض لأشعة الشمس بينما يبقى الجزء الآخر مغطى.

العدسة الفوتوكرومية هي عدسة بصرية تُصبح داكنة عند تعرضها لضوء ذي تردد عالٍ، وغالبًا ما يكون ضوءًا فوق بنفسجيًا . في غياب الضوء المُنشط، تعود العدسات إلى حالتها الشفافة. قد تُصنع العدسات الفوتوكرومية من البولي كربونات أو نوع آخر من البلاستيك . تستخدم العدسات الزجاجية الضوء المرئي لتصبح داكنة. تُستخدم بشكل أساسي في النظارات التي تكون داكنة في ضوء الشمس الساطع، ولكنها شفافة، أو نادرًا ما تكون مُلونة بشكل خفيف في ظروف الإضاءة المحيطة المنخفضة. تُصبح داكنة بشكل ملحوظ في غضون دقيقة تقريبًا من التعرض للضوء الساطع، وتستغرق وقتًا أطول قليلًا لتصبح شفافة. تتوفر مجموعة من درجات الشفافية والظلام. شاع نوعان من العدسات الفوتوكرومية، الأول هو الزجاج الذي يحتوي على هاليدات الفضة. أصبحت هذه العدسات المصنوعة من الفضة قديمة إلى حد كبير مع ظهور المركبات العضوية الفوتوكرومية. أما النوع الآخر فهو البلاستيك، وعادةً ما يكون من البولي كربونات مُدمجًا مع مركبات عضوية فوتوكرومية. [ 1 ] هذه العمليات قابلة للعكس؛ فبمجرد إزالة العدسة من مصادر الأشعة فوق البنفسجية القوية، تعود المركبات الفوتوكرومية إلى حالتها الشفافة.

زجاج فوتوكرومي

في تقنية العدسات القائمة على الفضة، يُدمج كلوريد الفضة أو هاليدات الفضة الأخرى داخل العدسات. وتتميز هذه العدسات بشفافيتها للضوء المرئي دون وجود مكون فوق بنفسجي يُذكر، وهو أمر طبيعي في الإضاءة الاصطناعية. وقد طُوّرت العدسات الفوتوكرومية على يد ويليام إتش. أرميستيد وستانلي دونالد ستوكي في شركة كورنينج جلاس ووركس في ستينيات القرن الماضي. [ 2 ] وتكتسب العدسات الزجاجية خصائصها الفوتوكرومية من خلال دمج هاليدات الفضة الميكروكريستالية (عادةً كلوريد الفضة ) في ركيزة زجاجية. في العدسات الزجاجية، عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية من النوع A (بأطوال موجية تتراوح بين 320 و400  نانومتر)، تتحد الإلكترونات من الزجاج مع كاتيونات الفضة عديمة اللون لتكوين الفضة العنصرية. ولأن الفضة العنصرية مرئية، تبدو العدسات أغمق لونًا.

كلوريد الفضة+هـ---الزراعة+Cl-{\displaystyle {\ce {AgCl + e^- <=> Ag + Cl^-}}}

في الظل، ينعكس هذا التفاعل. ومع انتشار المادة الفوتوكرومية في الركيزة الزجاجية، تعتمد درجة التعتيم على سمك الزجاج، مما يطرح مشاكل مع العدسات ذات السماكة المتغيرة في النظارات الطبية.

بلاستيك متغير اللون ضوئيًا

في نوع آخر من التكنولوجيا، تخضع الجزيئات العضوية المتغيرة اللون عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية (كما في ضوء الشمس المباشر) لتغيير بنيوي يؤدي إلى امتصاصها نسبة كبيرة من الضوء المرئي، أي أنها تصبح داكنة. تستخدم العدسات البلاستيكية المتغيرة اللون الأوكسازينات والنفثوبيرانات لتحقيق تأثير التعتيم العكسي. تصبح هذه العدسات داكنة عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية بنفس شدة ضوء الشمس، ولكن ليس عند تعرضها للضوء الاصطناعي. في العدسات البلاستيكية، تُدمج المادة عادةً في الطبقة السطحية للبلاستيك بسماكة موحدة تصل إلى 150 ميكرومتر. [ 3 ] 

المتغيرات

عادةً، تُصبح العدسات الفوتوكرومية داكنة بشكل ملحوظ استجابةً للأشعة فوق البنفسجية في أقل من دقيقة، وتستمر في التعتيم قليلاً خلال الخمس عشرة دقيقة التالية. [ 4 ] تبدأ العدسات بالشفافية عند غياب الأشعة فوق البنفسجية، وتُصبح أفتح بشكل ملحوظ خلال دقيقتين، وشفافة في الغالب خلال خمس دقائق، وتعود تمامًا إلى حالتها قبل التعرض للأشعة خلال خمس عشرة دقيقة تقريبًا. أشار تقرير صادر عن معهد طب العيون في جامعة كوليدج لندن إلى أن العدسات الفوتوكرومية، في أقصى درجات شفافيتها، يمكنها امتصاص ما يصل إلى 20% من الضوء المحيط. [ 5 ]

نظرًا لأن المركبات الفوتوكرومية تعود إلى حالتها الشفافة بفعل عملية حرارية، فكلما ارتفعت درجة الحرارة، قلّت درجة قتامة العدسات الفوتوكرومية. يُطلق على هذا التأثير الحراري اسم "الاعتماد على درجة الحرارة"، وهو ما يمنع هذه العدسات من الوصول إلى درجة القتامة المطلوبة للنظارات الشمسية في الطقس الحار جدًا. في المقابل، تصبح العدسات الفوتوكرومية داكنة جدًا في الطقس البارد. وبمجرد دخولها إلى مكان مغلق بعيدًا عن الأشعة فوق البنفسجية، تستغرق العدسات الباردة وقتًا أطول لاستعادة شفافيتها مقارنةً بالعدسات الدافئة.

تُقدّم العديد من شركات تصنيع وتوريد النظارات الشمسية، بما في ذلك INVU وBIkershades وTifosi و Oakley و ZEISS و Serengeti Eyewear و Persol ، عدسات ملونة تعتمد على خاصية التغير اللوني الضوئي لتغيير لونها من داكن إلى أغمق. وتُستخدم هذه العدسات عادةً في النظارات الشمسية الخارجية، وليست عدسات للاستخدام العام.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ لوتزش، ديتليف. إبرهارت، فولكر. ربيع ، كريستيان (2016). “المواد الكروموجينية”. موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . الصفحات من 1 إلى 26. دوى : 10.1002/14356007.t07_t01 . رقم ISBN  978-3-527-30673-2.
  2. أرميستيد، دبليو إتش؛ ستوكي، إس دي (10 أبريل 1964). "زجاج سيليكات فوتوكرومي مُحسَّس بهاليدات الفضة". مجلة ساينس . 144 (3615): 150-154 . Bibcode : 1964Sci...144..150A . doi : 10.1126/science.144.3615.150 . PMID 17808277 . 
  3. كلاركسون، دوغلاس. "فيزياء العدسات الفوتوكرومية" . موقع أوبتيسيان أونلاين . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-03-2026 .
  4. "التكنولوجيا داخل العدسات" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16-12-2012.
  5. سيلفا كومار (19 أبريل 2007). "جامعة لندن في الأخبار: عدسات جهاز المراقبة تُلام على حادث بحري" . أخبار جامعة لندن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 فبراير 2014 .