MechanismEdit
La versione in vetro di queste lenti raggiunge le sue proprietà fotocromatiche attraverso l’incorporazione di alogenuri d’argento microcristallini (solitamente cloruro d’argento) in un substrato di vetro. Le lenti fotocromatiche di plastica usano molecole fotocromatiche organiche (per esempio oxazine e naftopirani) per ottenere l’effetto di scurimento reversibile. Queste lenti si scuriscono quando sono esposte alla luce ultravioletta dell’intensità presente nella luce del sole, ma non alla luce artificiale. In presenza di luce UV-A (lunghezze d’onda di 320-400 nm), gli elettroni del vetro si combinano con i cationi d’argento incolore per formare argento elementare. Poiché l’argento elementare è visibile, le lenti appaiono più scure.
Cl – ⟶ Cl + e – {displaystyle {Cl- -> Cl + e-}}
Ag + + e – ⟶ Ag {displaystyle {\ce {Ag+ + e- -> Ag}}}
Di nuovo all’ombra, questa reazione è invertita. L’argento ritorna al suo stato ionico originale, e le lenti diventano chiare.
Cu 2 + + Ag ⟶ Cu + + Ag + {displaystyle {Cu^2+ + Ag -> Cu+ + Ag+}}
Con il materiale fotocromatico disperso nel substrato di vetro, il grado di oscuramento dipende dallo spessore del vetro, il che pone problemi con le lenti a spessore variabile negli occhiali da vista. Con le lenti di plastica, il materiale è tipicamente incorporato nello strato superficiale della plastica in uno spessore uniforme fino a 150 µm.
VariabiliModifica
In genere, le lenti fotocromatiche si scuriscono sostanzialmente in risposta alla luce UV in meno di un minuto, e continuano a scurirsi un po’ di più nei quindici minuti successivi. Le lenti iniziano a schiarirsi in assenza di luce UV, e saranno notevolmente più chiare entro due minuti, per lo più chiare entro cinque minuti, e completamente tornate al loro stato non esposto in circa quindici minuti. Un rapporto dell’Istituto di oftalmologia dell’University College di Londra ha suggerito che le lenti fotocromatiche, quando sono più chiare, possono assorbire fino al 20% della luce ambientale.
Perché i composti fotocromatici ritornano al loro stato chiaro attraverso un processo termico, più alta è la temperatura, meno scure saranno le lenti fotocromatiche. Questo effetto termico è chiamato “dipendenza dalla temperatura” e impedisce a questi dispositivi di raggiungere la vera oscurità degli occhiali da sole con tempo molto caldo. Al contrario, le lenti fotocromatiche diventeranno molto scure in condizioni di freddo. Una volta all’interno, lontano dalla luce UV di innesco, le lenti fredde impiegano più tempo a riacquistare la loro trasparenza rispetto alle lenti calde.
Le lenti fotocromatiche filtrano al 100% gli UVA e gli UVB. La luce UVB è più energetica e provoca scottature e danni alla pelle, compresi i tumori, mentre la luce UVA provoca tumori alla pelle ma di solito non scottature. Gli UVB sono bloccati da tutto il vetro, la luce UVA non è bloccata dalle finestre ordinarie o dal vetro delle lenti.
Un certo numero di produttori e fornitori di occhiali da sole tra cui INVU, BIkershades, Tifosi, Intercast, Oakley, Serengeti Eyewear e Persol forniscono lenti colorate che utilizzano il fotocromismo per passare da uno stato scuro a uno più scuro. Essi sono tipicamente utilizzati per gli occhiali da sole all’aperto piuttosto che come lenti per uso generale.