MechanismusBearbeiten
Die Glasversion dieser Linsen erhält ihre photochromen Eigenschaften durch die Einbettung von mikrokristallinen Silberhalogeniden (in der Regel Silberchlorid) in ein Glassubstrat. Phototrope Kunststoffgläser verwenden organische photochrome Moleküle (z. B. Oxazine und Naphthopyrane), um den reversiblen Verdunkelungseffekt zu erzielen. Diese Brillengläser verdunkeln sich, wenn sie ultraviolettem Licht mit der Intensität des Sonnenlichts ausgesetzt werden, nicht jedoch bei künstlichem Licht. In Gegenwart von UV-A-Licht (Wellenlängen von 320-400 nm) verbinden sich die Elektronen des Glases mit den farblosen Silberkationen zu elementarem Silber. Da elementares Silber sichtbar ist, erscheinen die Gläser dunkler.
Cl – ⟶ Cl + e – {\displaystyle {\ce {Cl- -> Cl + e-}}
Ag + + e – ⟶ Ag {\displaystyle {\ce {Ag+ + e- -> Ag}}
Zurück im Schatten kehrt sich diese Reaktion um. Das Silber kehrt in seinen ursprünglichen ionischen Zustand zurück, und die Linsen werden klar.
Cu 2 + + Ag ⟶ Cu + + Ag + {\displaystyle {\ce {Cu^2+ + Ag -> Cu+ + Ag+}}
Wenn das photochrome Material im Glassubstrat dispergiert ist, hängt der Grad der Verdunkelung von der Dicke des Glases ab, was bei Gläsern mit variabler Dicke in Korrektionsbrillen zu Problemen führt. Bei Kunststoffgläsern ist das Material in der Regel in die Oberflächenschicht des Kunststoffs in einer gleichmäßigen Dicke von bis zu 150 µm eingebettet.
VariablenBearbeiten
Typischerweise verdunkeln sich photochrome Gläser als Reaktion auf UV-Licht in weniger als einer Minute erheblich und verdunkeln sich in den nächsten fünfzehn Minuten noch ein wenig weiter. In Abwesenheit von UV-Licht beginnen sich die Gläser zu klären und werden innerhalb von zwei Minuten merklich heller, innerhalb von fünf Minuten weitgehend klar und erreichen nach etwa fünfzehn Minuten wieder ihren ursprünglichen Zustand. Einem Bericht des Institute of Ophthalmology am University College London zufolge können photochrome Brillengläser in ihrem klarsten Zustand bis zu 20 % des Umgebungslichts absorbieren.
Da photochrome Verbindungen durch einen thermischen Prozess wieder in ihren klaren Zustand übergehen, werden photochrome Brillengläser umso weniger dunkel, je höher die Temperatur ist. Dieser thermische Effekt wird als „Temperaturabhängigkeit“ bezeichnet und verhindert, dass diese Geräte bei sehr heißem Wetter eine echte Sonnenbrillenverdunkelung erreichen. Umgekehrt werden phototrope Gläser bei kaltem Wetter sehr dunkel. Im Inneren der Brille, weit weg vom auslösenden UV-Licht, dauert es länger, bis die kalten Gläser ihre Transparenz wiedererlangen, als bei warmen Gläsern.
Phototrope Gläser filtern sowohl UVA als auch UVB zu 100%. UVB-Licht ist energiereicher und verursacht Sonnenbrand sowie Hautschäden einschließlich Krebserkrankungen, UVA-Licht verursacht Hautkrebs, aber normalerweise keinen Sonnenbrand. UVB wird von allen Gläsern blockiert, UVA-Licht wird von gewöhnlichen Fenstern oder Brillengläsern nicht blockiert.
Eine Reihe von Sonnenbrillenherstellern und -anbietern, darunter INVU, BIkershades, Tifosi, Intercast, Oakley, Serengeti Eyewear und Persol, bieten getönte Gläser an, die Photochromie verwenden, um von einem dunklen in einen dunkleren Zustand zu wechseln. Sie werden in der Regel für Outdoor-Sonnenbrillen und nicht als Allzweckgläser verwendet.