Polikarbonat (PC), klassifikat bħala polimer termoplastiku ta '-prestazzjoni għolja bil-formula molekulari (C₁₆H₁₄O₃)n, jirrappreżenta wieħed mill-aktar żviluppi konsegwenzjali fit-teknoloġija tal-lenti oftalmiċi mill-adozzjoni tiegħu għal applikazzjonijiet ta' nuċċalijiet fil-bidu tas-snin tmenin. Derivat mill-polimerizzazzjoni ta 'bisphenol A ma phosgene (COCl₂) jew karbonat tad-difenil, dan il-materjal juri indiċi refrattiv ta' 1.586, gravità speċifika ta '1.20 g/cm³, u valur Abbe ta' 30-karatteristiċi li jpoġġuh b'mod distint fi ħdan il-materjali ottiċi ġerarkija simultanjament vantaġġjuża ta 'limitazzjoni u ġerarkija ta' korrezzjoni notevoli u korrezzjoni simultanja.
Il-Konnessjoni Aerospazjali Ħadd ma jitkellem dwar biżżejjed
Allura hawn il-ħaġa dwar il-polikarbonat li jiġi tleqq fil-biċċa l-kbira tad-diskussjonijiet ottiċi. Dan il-materjal ma bedax ħajtu f'laboratorju ta' nuċċalijiet. Lanqas qrib.
Il-kompost ġie skopert b'mod indipendenti minn riċerkaturi f'Bayer fil-Ġermanja u General Electric fl-Istati Uniti lura fl-1953. Il-produzzjoni kummerċjali bdiet ħames snin wara. Imma nuċċalijiet? Dak ġie ħafna, ħafna aktar tard.
Dak li ġara bejniethom huwa fil-fatt pjuttost selvaġġ. In-NASA kellha bżonn xi ħaġa trasparenti li tista' timmaniġġja l-kundizzjonijiet brutali tal-ispazju-varjazzjonijiet estremi fit-temperatura, l-impatti tal-mikrometeoriti, ix-xogħlijiet. Il-polikarbonat sar il-materjal li jmur-għall-viżieri tal-elmu tal-astronawti matul il-missjonijiet Apollo. Windshields tax-shuttle spazjali. Canopies tal-ġett tal-ġlied. L-għalf kien litteralment jipproteġi l-viżjoni tan-nies b'17,500 mil fis-siegħa f'orbita baxxa tad-Dinja qabel qatt ikkoreġiet il-mijopija ta 'xi ħadd.
Sal-1978, l-ewwel lentijiet oftalmiċi b'viżjoni waħda laqtu s-suq. L-industrija ottika kienet finalment qabdet.
Għaliex ir-Reżistenza għall-Impatt Tgħodd Aktar milli Taħseb
In-numri hawn huma ġenwinament impressjonanti. Il-polikarbonat jagħti bejn wieħed u ieħor għaxar darbiet ir-reżistenza għall-impatt tal-plastik standard CR-39. Xi testijiet wrew li dawn il-lentijiet jistgħu jifilħu ballun li jivvjaġġa b'135 mil fis-siegħa mingħajr ma jitfarrku.
Imma hawn fejn isir interessanti. L-istess proprjetà li tagħmel il-polikarbonat kważi ma jinkisirx-il-flessibbiltà molekulari tiegħu-joħloq l-akbar dgħjufija tiegħu. Il-materjal huwa artab. Ridikolament artab, fil-fatt. Waqqa lenti tal-polikarbonat u tiżboq. Iddreggja ċ-ċwievet tal-karozza tiegħek tulha u jkollok scratch permanenti.
Huwa għalhekk li prattikament kull lenti tal-PC tintbagħat b'kisja iebsa diġà applikata. L-industrija tgħallmet din il-lezzjoni malajr.
Għal nuċċalijiet tat-tfal, verament m'hemm l-ebda dibattitu. L-Assoċjazzjoni Optometrika Amerikana u l-biċċa l-kbira tal-prattikanti tal-kura tal-għajnejn lanqas biss se jikkunsidraw li jirrakkomandaw xi ħaġa oħra għat-tfal taħt is-sittax-il sena. L-istess jgħodd għall-pazjenti monokulari-kull min tilef vista sinifikanti f'għajn waħda. Il-kalkolu tar-riskju sempliċement ma jappoġġjax l-użu ta 'materjali aktar fraġli.
Il-Problema tal-Valur Abbe
Ok, dan huwa fejn il-polikarbonat jieħu xi kritika leġittima.
In-numru Abbe jkejjel kemm materjal ixerred id-dawl fil-wavelengths tal-komponenti tiegħu. Numri ogħla jfissru inqas aberrazzjoni kromatika-inqas troffi tal-qawsalla madwar sorsi tad-dawl, viżjoni periferali aktar qawwija, inqas franġijiet tal-kulur meta tħares mit-truf tal-lentijiet tiegħek.
Il-ħġieġ tal-kuruna joqgħod f'58.5. Punteġġi tal-plastik CR-39 59.3. Trivex jirnexxielu 43-45.
Polikarbonat? 30. L-aħħar mejta fost materjali tal-lenti komuni.
Dan jimpurtah fil-prattika? Onestament, jiddependi. Ħafna minn dawk li jilbsu bi preskrizzjonijiet taħt ± 4.0 diottries qatt ma jindunaw. L-aberrazzjoni kromatika ssir sinifikanti biss meta tħares sew barra mill--assi, u studji jissuġġerixxu li 80% tal-movimenti tal-għajnejn jibqgħu f'20 grad mill-punt ta' fissazzjoni xorta waħda. Int ser iddawwar rasek qabel ma tolqot iż-żoni problematiċi.
Iżda għal pazjenti bi preskrizzjonijiet aktar b'saħħithom-partikolarment dawk 'il fuq minn ± 6.0-id-distorsjoni ottika tista' ssir ġenwinament tedjanti. Xi nies jadattaw. Ħafna ma. Stajt qrajt kontijiet minn ottiċi li jiddeskrivu pazjenti li sempliċement ma jistgħux jittolleraw il-polikarbonat fi kwalunkwe livell ta 'riċetta, għalkemm dan huwa relattivament mhux komuni.
Manifattura: Injezzjoni vs Molding Cast
Il-proċess tal-produzzjoni huwa importanti aktar milli jirrealizzaw ħafna nies.
Lentijiet tal-polikarbonat isiru permezz tal-iffurmar tal-injezzjoni. Il-materja prima tasal bħala gerbub solidi żgħar. Dawn jissaħħnu sakemm jitdewweb, imbagħad sparati taħt pressjoni massiva f'forom ta 'preċiżjoni. It-tkessiħ iseħħ malajr. Lenti lesta tista' toħroġ f'minuti.
Din il-veloċità tispjega għaliex il-lentijiet tal-PC jibqgħu relattivament affordabbli minkejja l-ispeċifikazzjonijiet tekniċi tagħhom. Il-produzzjoni ta'-volum għoli tnaqqas l-ispejjeż.
Kuntrast dan ma' Trivex, li juża l-iffurmar fondut-proċess aktar bil-mod fejn il-monomeru likwidu bbażat fuq l-uretan-jitferra fil-forom u essenzjalment jinħema sakemm jiffissa. Il-ħin ta 'tqaddid estiż jipproduċi distribuzzjoni tal-istress aktar uniformi fil-lenti, li parzjalment tirrappreżenta ċ-ċarezza ottika superjuri ta' Trivex.
Is-Sitwazzjoni tal-Protezzjoni UV
Vantaġġ ġenwin wieħed li ma jiġix asteriskjat: il-polikarbonat jimblokka r-radjazzjoni UV b'mod inerenti. Ebda kisjiet meħtieġa. L-ebda trattament addizzjonali. Biss... mibnija ġewwa.
Il-materjal jassorbi prattikament kollox taħt 380 nanometru. UVA, UVB-ma jimpurtax. Din mhix xi żieda ta' kummerċjalizzazzjoni-; hija proprjetà fundamentali tal-istruttura tal-polimeru.
CR-39 u l-ħġieġ tal-kuruna t-tnejn jeħtieġu trattamenti speċjali biex jiksbu protezzjoni UV komparabbli. Dak huwa pass ta 'manifattura żejjed, spiża żejda, u punt żejjed ta' falliment potenzjali.
Meta MHUX TUŻA Polikarbonat
Preskrizzjonijiet qawwija 'l fuq minn ± 4.0 diottriji joħolqu problemi. Il-ħxuna tal-lenti tiżdied biżżejjed li l-vantaġġ tal-piż jibda jisparixxi, u l-aberrazzjoni kromatika ssir aktar evidenti.
Materjali ta'-indiċi għoli (1.67, 1.74) jagħmlu aktar sens hawn. Iva, jiswew sostanzjalment aktar. Iva, ir-reżistenza għall-impatt tagħhom ma taqbilx mal-PC. Iżda għal xi ħadd li jmexxi riċetta -8.00, it-titjib estetiku u ottiku normalment jiġġustifika l-kompromess.
Ta 'min isemmi wkoll: frejms tal-polikarbonat u aċetat ma jilagħbux tajjeb flimkien. Xi ħaġa dwar l-interazzjoni kimika bejn il-materjali. Il-biċċa l-kbira tal-manifatturi jirrakkomandaw minflok frejms tal-plastik jew tal-metall injettati.
U lewn? Tip ta 'uġigħ ta' ras mal-PC. Il-materjal ma jaċċettax żebgħa faċilment daqs CR-39. Jekk pazjent irid speċifikament kuluri gradjent jew kuluri tal-moda fuq il-lentijiet tagħhom, il-polikarbonat probabbilment mhuwiex l-għażla t-tajba.
Disinni tat-tħaffir u bla rimm
Dan issorprendi meta tgħallimt l-ewwel darba, iżda l-polikarbonat fil-fatt jaħdem tajjeb għal frejms bla rimless u semi-bla rimi. Is-saħħa tat-tensjoni tal-materjal tirreżisti l-qsim madwar it-toqob tat-tħaffir ferm aħjar mill-ħġieġ jew plastik standard.
Iċ-ċavetta hija t-teknika. Burr qawwi, veloċità baxxa, pressjoni minima. Ottiċi li jgħaġġlu permezz tal-proċess tat-tħaffir jispiċċaw b'lentijiet maqsuma. Dawk li jieħdu l-ħin tagħhom jiksbu muntaturi nodfa li jżommu għas-snin.
Trivex jista 'jimmaniġġja t-tħaffir ukoll, iżda s-saħħa tat-tensjoni ogħla tal-polikarbonat tagħtiha vantaġġ hawn.
Birefringenza u Mudelli ta' Stress
L-istress intern joħloq rifrazzjoni doppja. Int ser ikollok xi drabi tara dan bħala mudelli tal-qawsalla jew distorsjoni viżwali meta tħares minn ċerti żoni ta 'lenti tal-PC.
Il-kawżi huma varjati. Inkonsistenzi fil-manifattura. Sfurzar lentijiet ta 'daqs kbir f'frejms. Viti li jissikkaw iżżejjed fuq drill mounts. Anke l-imblukkar tal-lenti għat-truf qabel ma l-adeżiv ifejjaq kompletament jista 'jintroduċi stress.
Fil-prattika, id-differenza tal-qawwa mill-birefringence anke f'lenti tal-polikarbonat stressata ħafna tipikament tkejjel madwar 0.002 dioptrija għal preskrizzjoni ta '±5.00. Innotabbli? Rari. Jitkejlu b'tagħmir xieraq? Assolutament.
Il-kisi tal-wiċċ jgħaqqad il-kwistjoni xi ftit. It-trattamenti kontra-riflettivi u l-kisi iebes huma neċessarjament aktar fraġli mis-sottostrat, li jistgħu jamplifikaw il-problemi-relatati mal-istress.
Il-Kompetizzjoni
Trivexjaqbel ma' ħafna mill-qawwiet tal-polikarbonat filwaqt li joffri ottika sostanzjalment aħjar (Abbe 43 vs. 30). Huwa wkoll madwar 8% eħfef. L-iżvantaġġi: spiża ogħla, disponibbiltà limitata f'xi disinji progressivi, u fil-fattinqasreżistenza għall-impatt ladarba jiġu applikati kisjiet. Trivex mhux miksi u polikarbonat mhux miksi jaħdmu bl-istess mod fl-ittestjar tal-impatt, iżda l-lentijiet tad-dinja reali-għandhom kisjiet.
CR-39jibqa 'l-istandard għall-kwalità ottika pura f'punt ta' prezz aċċessibbli. Il-valur Abbe tiegħu ta '59.3 jipproduċi l-aktar viżjoni ċara fost il-materjali tal-plastik. Imma tfarrak. Mhux dejjem, iżda ħafna drabi biżżejjed li l-ebda prattikant responsabbli ma jirrakkomandah għal tfal attivi jew applikazzjonijiet ta 'sikurezza industrijali.
Plastiks ta'-indiċi għoli(1.60+) tipproduċi profili irqaq għal preskrizzjonijiet b'saħħithom. Huma jimblokkaw l-UV. Huma jidhru aħjar kożmetikament. Huma jiswew ukoll b'mod sinifikanti aktar u ma jistgħux jaqblu mar-reżistenza għall-impatt tal-polikarbonat.
Ħġieġjoffri l-aħjar reżistenza għall-grif u ċarezza ottika ta 'kwalunkwe materjal tal-lenti. Huwa wkoll tqil, jitkisser, u dejjem aktar diffiċli biex jinġieb f'ħafna swieq.
Min Attwalment Jibbenefika l-Aktar
Tfal. Waqfa sħiħa. Il-kombinazzjoni ta 'reżistenza għall-impatt, protezzjoni UV, u prezzijiet relattivament affordabbli tagħmel il-polikarbonat l-għażla awtomatika għal nuċċalijiet pedjatriċi.
L-atleti u l-ħaddiema fil-beraħ jirrappreżentaw ieħor demografiku ovvju. Kull min li l-attivitajiet ta 'kuljum tiegħu jinvolvu perikli potenzjali għall-għajnejn għandu jikkunsidra serjament il-lentijiet tal-PC.
Pazjenti monokulari jiffaċċjaw riskji uniċi li jagħmlu materjali reżistenti għat-tifrik-essenzjalment mhux-negozjabbli. Meta jkollok għajn waħda li taħdem biss, il-protezzjoni tagħha ssir importanti ħafna.
U onestament? Ħafna adulti ta 'kuljum bi preskrizzjonijiet moderati jagħmlu perfettament tajjeb bil-polikarbonat. Il-kompromessi ottiċi jeżistu, iżda huma sottili biżżejjed li ħafna min jilbsu qatt ma jipperċepixxihom.
Kisi u Titjib
Il-kisja iebsa reżistenti-grif hija essenzjalment obbligatorja. Ħafna mill-manifatturi japplikawha awtomatikament issa.
Kisjiet anti-riflettivi jgħinu b'mod sinifikanti fir-riflessjonijiet tal-wiċċ li l-indiċi ta 'rifrazzjoni relattivament għoli tal-polikarbonat jista' jipproduċi. Huma jnaqqsu wkoll l-artifacts viżwali minn aberrazzjoni kromatika sa ċertu punt.
L-iffiltrar tad-dawl blu sar popolari reċentement, għalkemm l-evidenza għall-benefiċċji tiegħu għadha kkontestata. Il-kisi jaħdem; jekk iwettqux xi ħaġa klinikament sinifikanti hija mistoqsija oħra kompletament.
Trattamenti fotokromiċi huma disponibbli għal lentijiet tal-PC, li jippermettulhom jiskuraw fid-dawl tax-xemx. Il-prestazzjoni tvarja skont il-marka u l-formulazzjoni.
Ftit Numri Ta' min Jiftakru
| Proprjetà | Polikarbonat | CR-39 | Trivex | Ħġieġ |
|---|---|---|---|---|
| Indiċi refrattiv | 1.586 | 1.498 | 1.530 | 1.523 |
| Valur Abbe | 30 | 59 | 43-45 | 58-59 |
| Gravità Speċifika | 1.20 | 1.32 | 1.11 | 2.54 |
Trivex jirbaħ fuq il-piż. CR-39 jirbaħ fuq l-ottika. Il-ħġieġ jirbaħ fuq ir-reżistenza għall-grif. Il-polikarbonat jirbaħ fuq il-protezzjoni u l-valur tal-impatt.
Il-Linja tal-qiegħ
Il-polikarbonat mhuwiex perfett. L-aberrazzjoni kromatika tagħha tfixkel lil xi nies li jilbsu. Il-wiċċ artab jitlob kisjiet protettivi. Preskrizzjonijiet qawwija jimbuttaw il-limitazzjonijiet tagħha.
Iżda għas-sigurtà-applikazzjonijiet kritiċi-nuċċalijiet tat-tfal, nuċċalijiet tal-isport, nuċċalijiet tas-sigurtà industrijali, muntaturi mingħajr rimm-il-materjal kiseb il-pożizzjoni dominanti tiegħu. L-istess għalf li pproteġi l-għajnejn tal-astronawti matul il-missjonijiet Apollo għadu jirrappreżenta waħda mill-aktar għażliet prattiċi għall-korrezzjoni tal-vista ta 'kuljum.
L-industrija tkompli tiżviluppa alternattivi. Trivex joffri titjib ottiku. Materjali ta'-indiċi għoli jipprovdu profili irqaq. Polimeri ġodda joħorġu mill-laboratorji tar-riċerka perjodikament.
L-ebda wieħed minnhom ma ċċaqlaq il-polikarbonat mir-rwol ċentrali tiegħu. Ħamsin-aktar sena wara l-introduzzjoni kummerċjali, jibqa' l-bosta tal-ottika reżistenti għall-impatt-.