太陽鏡的鏡片有什麼秘密?

Feb 10 - 2023

比如在強光下

太陽鏡,顧名思義,是“防止太陽(紫外線)對肉眼的傷害的眼鏡”,俗稱太陽鏡還具有防止電腦輻射等功能。從保護人類視覺的角度出發,生物學家建議防止強光刺激眼睛,如焊接弧光,雪光,直視強烈的太陽光,必須戴黑色眼鏡,不能長時間。

在研究特殊玻璃時,科學家發現一些玻璃可以通過光或電改變顏色。玻璃的光致變色特性是指玻璃受光照射後吸收光譜會發生可逆變化,因此具有光敏性和顏色可逆性的特點。利用這種變色特性,可以制作光存儲材料、磁光記錄材料、光盤材料、太陽能存儲材料、太陽鏡等。

另外,有科學家在研制聚合物複合材料時,發現有問題不少高聚物透明以及材料是符合中國光學透鏡設計要求的,太陽眼鏡有的通過聚合物透明建築材料的透光率可以同玻璃相媲美,用它們之間可以自己做成鏡片,於是,有許多不同塑料透鏡問世。這些高聚物透鏡材料應該有的被做成放大鏡,也有的用於控制照明,或者被做成眼鏡片,用於治療眼科矯正。

變色眼鏡不僅能矯正視力,還能保護眼睛,還能顯得美觀時尚,深受人們的青睞。為什么眼鏡可以改變顏色?看起來怎么樣?這些通常會引起潛在用戶的注意。早在20世紀60年代中期,科學家就發明了變色玻璃。這種玻璃可以根據環境光的強度自動改變顏色。比如在強光下,玻璃的透光率可以在一分鍾內從90% 降到32% ,在三分鍾內降到26% ; 如果突然進入房間,可以在兩分鍾內從23% 恢複到51% ; 5分鍾後可以恢複到65% ,用近視眼鏡制成的玻璃變色近視眼鏡。

變色玻璃又稱光致變色玻璃,是一種光致變色玻璃,含有鹵化銀等膠體光敏劑(如溴化銀、氯化銀、碘化銀)。當暴露在光線下時,它會變暗或著色,當停止時,它會恢複到原來的透明狀態。這種玻璃在建築中可以達到吸熱和單面透視的效果,也可能用作光開關、全息和安全防護材料。顯然,它也可以用作變色眼鏡鏡片。

玻璃變色之謎是由於玻璃中大量的鹵化銀“顆粒”。當一種特定波長的強光照射到玻璃上時,鹵化銀被玻璃中的另一種成分氧化銅催化。銀與鹵化物分離,銀原子吸收光線,鏡頭變暗,當光線停止時,銀又變回鹵化銀,鏡頭褪色。

分色鏡有很多優點,但也有缺點。一是鏡片中二氧化矽成分較少,質地較軟,容易劃傷;第二,變色玻璃中的鹵化銀,幾萬次變化也不會停止,但長期使用會老化,會減緩變色速度。

那么,同可作為一個太陽眼鏡鏡片的聚合物透鏡材料發展又有自己什么新奇的?

聚合物材料用於光學鏡片的時間比彩色玻璃長。它最早的嘗試始於二戰期間的美國。當時他們成功地采用低精度鑄造成型的方法制造出了熱固性樹脂 CR-39(聚二烯丙基二甘醇碳酸酯)透鏡,開發出了市場上至今仍在使用的透鏡產品。

可能有人會問,“CR-39有什么好的地方是70年來人們一直看好的?“俗話說‘只有對比才能識別’”。對比目前近10種聚合物鏡片材料,CR-39的透射比高達PMMA的92%,其他相對較低。同時具有良好的耐摩擦性和耐化學性。其缺點是熱固性樹脂只能用澆鑄的方法制造鏡片,成型時間長,硬化收縮率大,一般不適合精密成型鏡片。但畢竟是光學性能好的材料,容易切割,耐沖擊。因此,長期以來被廣泛用於眼鏡的生產。

聚合物鏡片材料一般可制成眼鏡,但也可制成精密產品,如投影機、錄影機、影印機、照相機、望遠鏡等,甚至軍事偵察用的聚合物鏡片,對折射率、色散、溫度、濕度、光透射、甚至加工方法等材料的要求都高得多。對太陽鏡的要求,與放大鏡、照明設備類似,因此,用來制作太陽鏡的材料或 Cr-39更為合適。

需要注意的是,生產鏡片的過程中要有一個鍍膜的過程。無論選用什么材料,或者用什么加工方法制作鏡片(比如光學塑料中有澆鑄法和注射法;光學玻璃有經典法、樹脂塗覆法等。),而鏡片必須在其上鍍膜,才能使鏡片表面具有更好的光學、化學和機械性能。這樣,我們用物理或化學的方法在鏡片上留下一層膜,有的是單層膜,有的是多層,有的是反光膜,硬膜,保護膜...以及不同顏色的膜,例如綠色膜、紅色膜、藍色膜和紫色膜。

在材料進行表面的加工處理方法問題之一,也可以叫做“表面改性”,這是我們一個非常複雜而且信息技術發展要求比較高的工藝研究手段。最早的物理和化學鍍膜方法分析比較具有簡單,有液體鍍膜法、電化學法等,現代企業主要有物理氣相沉積、化學氣相沉積、激光表面改性等方法。


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By:Janet