Фотохромные линзы

Первые фотохромные линзы из стекла были разработаны фирмой Corning (США) в 1964 году, затем многие ведущие изготовители оптических материалов стали также выпускать и совершенствовать фотохромные материалы. В 70-х годах на рынке США появились первые образцы органических фотохромных материалов и линз из них, разработанные фирмой Transitions Optical. По ряду показателей эти линзы превосходили традиционные минеральные фотохромные линзы и вызвали большой интерес у покупателей.

Вообще, фотохромизмом называется свойство вещества обратимо изменять свои поглощающие свойства под воздействием светового излучения. Природа фотохромизма в минеральных и органических материалах различна.

Состав фотохромных стекол достаточно сложен, в них входят различные химические элементы и соединения, но основным действующим веществом, «ответственным» за фотохромный эффект, являются галоиды серебра (т.е. соединения серебра с бромом и йодом). Собственно фотохромный эффект основан на восстановлении атомов серебра под действием УФ излучения. В толще фотохромного материала равномерно распределены микрокристаллы фоточувствительных соединений серебра. Расположенные в узлах кристаллической решетки атомы серебра ионизированы, т.е. имеют положительный заряд. В структуре присутствуют также свободные электроны. Под действием УФ излучения или более коротковолнового излучения внешняя электронная структура ионизированных атомов изменяется: приняв электрон, атом становится нейтральным. Образование атомов серебра вызывает затемнение линзы, т.к. металлическое серебро не пропускает свет. Если материал продолжает находиться под воздействием УФ излучения, атомы серебра сохраняют свое состояние и, соответственно, линза остается затемненной. Если устранить воздействие УФ излучения, атомы серебра отдают электроны и ионизируются. В этом случае материал осветляется. Процесс затемнения-осветления может происходить бесконечное количество раз, поэтому минеральные фотохромные линзы практически «вечны».

Фотохромный эффект полимерных (пластиковых) линз можно получать двумя основными способами: либо добавлять фотохромные вещества в жидкий мономер до начала полимеризации («линза с объемным распределением фотохромного агента»), либо насыщать линзу фотохромным веществом после полимеризации (эта технология применяется при изготовлении линз Transitions). Светочувствительные органические вещества, относящиеся к классу спиропиранов, не содержат атомов серебра и изменение коэффициента пропускания происходит не вследствие восстановления атомов, а вследствие изменения пространственной конфигурации молекул светочувствительного вещества под действием УФ излучения. Пространственная структура молекул светочувствительного вещества изменяется таким образом, что они начинают поглощать свет определенных длин волн. При устранении воздействия УФ излучения или уменьшения его уровня происходит обратный процесс, т.е. переориентация молекул в пространстве и возвращение к осветленному состоянию.

В отличие от минеральных линз, в которых фотохромный эффект проявляется без изменения практически вечно, пластиковые линзы со временем измняют свои свойства вследствие процессов фотоокисления, приводящих к образованию молекул других видов, не обладающих фотохромным действием. Современные технологии позволяют «работать» пластиковым линзам до 4-х лет.

Большинство фотохромных линз в затемненном состоянии имеют серый или коричневый цвет. В целом, фотохромные линзы обеспечивают повышенный зрительный комфорт и полностью защищают глаза от вредного воздействия УФ-излучения.