Photochromische Gläser: Funktionsweise & Vorteile

Einleitung

Verschreibungsbrillen, die sich im Freien verdunkeln und in Innenräumen aufhellen, werden als photochromische Gläser bezeichnet. Laut Chemical & Engineering News wurden diese Gläser bei ihrer Erfindung in den 1960er Jahren aus Glas hergestellt. Sie wiesen Probleme auf, langsam von hell zu dunkel und wieder zurück zu übergehen. Einige Gläser, die 2011 hergestellt wurden, sind immer noch aus Glas; viele verwenden jetzt leichten Kunststoff mit viel schnelleren Übergangszeiten.

Wissenschaft

Laut KnowYourEyes.com löst die Veränderung der ultravioletten (UV) Strahlung von Innen nach Außen die Farbtonveränderung der Brille aus. Glasphotochromiegläser verwendeten Silberhalogenidkristalle, die im Glas eingebettet waren. Wenn sie UV-Strahlen ausgesetzt wurden, verbanden sich Elektronen aus dem Glas mit den Kristallen, um sichtbares Silber zu bilden, das die Gläser verdunkelte. Wenn sie vom UV-Licht entfernt wurden, kehrt sich der Prozess um. Für Kunststoffgläser werden jetzt organische Farbstoffe verwendet, die sich chemisch zersetzen, wenn sie UV-Licht ausgesetzt sind. Dieser Prozess verursacht die Verdunkelung der Gläser.

Vorteile

Zusätzlich zu den gesundheitlichen Vorteilen bieten photochromische Gläser die Bequemlichkeit, nur eine Brille für den Innen- und Außenbereich zu haben. Für Ihre Gesundheit verursacht übermäßige UV-Lichtbelastung dauerhafte Schäden an der Hornhaut der Augen. Durch Brillen, die sich automatisch verdunkeln, ist der Benutzer geschützt, ohne sich Gedanken darüber machen zu müssen, die Brille zu wechseln oder zu vergessen, die zweite Brille mitzuführen.

Probleme

Laut KnowYourEyes.com tritt ein Problem mit photochromischen Gläsern auf, wenn man die Brille in einem Auto trägt, das Fenster mit UV-Schutz hat. Da die Fenster die UV-Strahlen blockieren, verdunkeln sich die Gläser nicht. Das Ausmaß des Problems hängt von der Art der Fenster und davon ab, wie viel UV-Strahlung blockiert wird. Ein weiteres Problem ist die Zeit, die die Gläser zum Verdunkeln benötigen. Verbesserungen der in Kunststoffgläsern verwendeten organischen Farbstoffe haben die Zeit gesenkt, aber der Benutzer kann dennoch auf Probleme stoßen, wenn er ein Gebäude verlässt und ins helle Sonnenlicht geht, während er wartet, bis die Gläser dunkler werden.

Militärische Anwendungen

Laut ShadowSpear.com wurde das Übergangsproblem für militärische Nutzer gelöst. Das Personal des Naval Special Warfare Command soll schnell getönte Schutzbrillen erhalten. Das Office of Naval Research berichtet, dass die Übergangszeit 0,5 Sekunden betragen wird. Dies ermöglicht es Militärpersonal, aus dem hellen Sonnenlicht in ein dunkles Gebäude zu gehen, ohne die Linsen in ihren Schutzbrillen wechseln zu müssen. Bei Kampfhandlungen kann dieser Zeitunterschied entscheidend sein. Die Gläser enthalten Flüssigkristalllösungen mit maßgeschneiderten Farbstoffen zusätzlich zu den Anforderungen an ballistische Schlagfestigkeit.