Polükarbonaat (PC), mis on klassifitseeritud suure jõudlusega -termoplastseks polümeeriks molekulvalemiga (C1₆H₁₄O₃)n, on üks silmapaistvamaid arenguid oftalmiliste läätsede tehnoloogias alates selle kasutuselevõtust prillide jaoks 1980. aastate alguses. Bisfenool A polümerisatsioonil fosgeeni (COCl2) või difenüülkarbonaadiga saadud materjalil on murdumisnäitaja 1,586, erikaal 1,20 g/cm³ ja Abbe väärtus 30 karakteristikut, mis asetavad selle selgelt optiliste eeliste piiresse, kuid samas ei ole samaaegselt kõrgeid piiranguid. nägemise korrigeerimise rakenduste jaoks.
Lennundusühendus Keegi ei räägi piisavalt
Nii et siin on polükarbonaadiga seotud asi, mis jääb enamikus optilistes aruteludes üle. See materjal ei alustanud oma elu prillilaboris. Isegi mitte lähedalt.
Ühendi avastasid iseseisvalt Saksamaa Bayeri ja Ameerika Ühendriikide General Electricu teadlased 1953. aastal. Kaubanduslik tootmine algas viis aastat hiljem. Aga prillid? See tuli palju, palju hiljem.
See, mis vahepeal juhtus, on tegelikult päris metsik. NASA vajas midagi läbipaistvat, mis saaks hakkama kosmose jõhkrate -temperatuurikõikumiste, mikrometeoriidi mõjude ja töödega. Polükarbonaadist sai Apollo missioonide ajal astronautide kiivri visiiride materjal-. Kosmosesüstiku tuuleklaasid. Hävituslennukite varikatused. See kraam kaitses sõna otseses mõttes inimeste nägemist kiirusel 17 500 miili tunnis madalal Maa orbiidil, enne kui see kunagi kellegi lühinägelikkust parandas.
1978. aastaks jõudsid turule esimesed ühe nägemisega oftalmilised läätsed. Optikatööstus oli lõpuks kätte saanud.
Miks on löögikindlus olulisem, kui arvate
Siinsed numbrid on tõeliselt muljetavaldavad. Polükarbonaat tagab ligikaudu kümme korda suurema löögikindluse kui standardne CR-39 plastik. Mõned testid on näidanud, et need läätsed taluvad 135 miili tunnis liikuvat kuuli purunemata.
Aga siin läheb see huvitavaks. Sama omadus, mis muudab polükarbonaadi peaaegu purunematuks-selle molekulaarse paindlikkuse-loob selle suurima nõrkuse. Materjal on pehme. Naeruväärselt pehme, tegelikult. Laske polükarbonaadist lääts maha ja see põrkub. Lohistage oma autovõtmed üle selle ja teil on püsiv kriimustus.
Seetõttu tarnitakse peaaegu iga arvutiobjektiivi kõva kattega. Tööstus õppis selle õppetunni kiiresti.
Lasteprillide osas pole tegelikult vaidlust. Ameerika Optomeetria Assotsiatsioon ja enamik silmahooldustöötajaid ei kaalu isegi alla 16-aastastele lastele midagi muud soovitamist. Sama kehtib ka monokulaarsete patsientide kohta,{2}}kõik, kes on kaotanud ühe silma nägemise. Riskiarvutus lihtsalt ei toeta hapramate materjalide kasutamist.
Abbe väärtuse probleem
Olgu, see on koht, kus polükarbonaat saab õigustatud kriitikat.
Abbe arv mõõdab, kui palju materjal hajutab valgust oma komponentide lainepikkustel. Suuremad numbrid tähendavad väiksemat kromaatilist aberratsiooni-vähem vikerkaarejooni valgusallikate ümber, teravamat perifeerset nägemist ja vähem värviribasid, kui vaatate läbi läätsede servade.
Krooniklaas on 58,5. CR-39 plastist skoori 59,3. Trivex juhib 43-45.
Polükarbonaat? 30. Surnud viimane tavaliste läätsematerjalide seas.
Kas see on praktikas oluline? Ausalt, oleneb. Enamik kasutajaid, kelle retsept on alla ±4,0 dioptri, ei pane seda kunagi tähele. Kromaatiline aberratsioon muutub oluliseks ainult siis, kui vaatate hästi -teljest kõrvale, ja uuringud näitavad, et 80% silmade liigutustest jääb niikuinii fikseerimispunktist 20 kraadi piiresse. Pöörad pead enne, kui probleemsete tsoonide pihta hakkad.
Kuid patsientidele, kelle retseptid on tugevamad,{0}}eriti üle ±6,0, võib optiline moonutus muutuda tõeliselt tüütuks. Mõned inimesed kohanevad. Paljud mitte. Olen lugenud optikute kontosid, mis kirjeldavad patsiente, kes lihtsalt ei talu polükarbonaati ühelgi retseptitasemel, kuigi see on suhteliselt haruldane.
Tootmine: sissepritse vs valuvormimine
Tootmisprotsess on olulisem, kui enamik inimesi mõistab.
Polükarbonaadist läätsed valmistatakse survevalu abil. Tooraine saabub väikeste tahkete graanulitena. Neid kuumutatakse kuni sulamiseni, seejärel lastakse suure rõhu all täppisvormidesse. Jahutamine toimub kiiresti. Valmis objektiiv võib ilmuda minutitega.
See kiirus selgitab, miks arvutiobjektiivid on hoolimata nende tehnilistest näitajatest suhteliselt taskukohased. Suur-tootmismaht vähendab kulusid.
Võrrelge seda Trivexiga, mis kasutab valuvormimist -aeglasem protsess, kus vedel uretaan-põhine monomeer valatakse vormidesse ja küpsetatakse, kuni see hangub. Pikenenud kõvenemisaeg tekitab ühtlasema pingejaotuse kogu läätses, mis on osaliselt tingitud Trivexi suurepärasest optilisest selgusest.
UV-kaitse olukord
Üks tõeline eelis, mida ei märgita tärniga: polükarbonaat blokeerib oma olemuselt UV-kiirgust. Katteid pole vaja. Täiendavat ravi pole. Lihtsalt... sisse ehitatud.
Materjal neelab praktiliselt kõike, mis jääb alla 380 nanomeetri. UVA, UVB-pole oluline. See ei ole turunduslik-lisand; see on polümeeri struktuuri põhiomadus.
CR-39 ja kroonklaas vajavad võrreldava UV-kaitse saavutamiseks eritöötlust. See on täiendav tootmisetapp, lisakulu ja võimaliku rikke lisapunkt.
Millal MITTE kasutada polükarbonaati
Tugevad ettekirjutused üle ±4,0 dioptri tekitavad probleeme. Läätse paksus suureneb piisavalt, et kaalueelis hakkab kaduma ja kromaatiline aberratsioon muutub tugevamaks.
Kõrge-indeksiga materjalid (1,67, 1,74) on siin mõistlikumad. Jah, need maksavad oluliselt rohkem. Jah, nende löögikindlus ei sobi arvutiga. Kuid kellelgi, kelle retsept on -8.00, õigustavad esteetilised ja optilised täiustused tavaliselt kompromissi.
Tasub ka mainida: polükarbonaadist ja atsetaadist raamid ei mängi omavahel hästi. Midagi materjalide keemilise vastasmõju kohta. Enamik tootjaid soovitab selle asemel pritsitud plast- või metallraame.
Ja toonimine? Omamoodi peavalu arvutiga. Materjal ei aktsepteeri värvaineid nii kergesti kui CR-39. Kui patsient soovib oma läätsedele spetsiaalselt gradient- või moodsaid värve, pole polükarbonaat tõenäoliselt õige valik.
Puurimine ja ääristeta kujundused
See üllatas mind, kui ma seda esimest korda õppisin, kuid polükarbonaat sobib suurepäraselt ääristeta ja pool{0}}äärteta raamide jaoks. Materjali tõmbetugevus talub puuraukude ümber pragunemist palju paremini kui klaas või tavaline plast.
Võti on tehnikas. Terav jäme, väike kiirus, minimaalne rõhk. Puurimisprotsessiga kiirustavad optikud saavad läätsed mõranenud. Need, kes võtavad aega, saavad puhtad alused, mis peavad vastu aastaid.
Trivex saab hakkama ka puurimisega, kuid polükarbonaadi suurem tõmbetugevus annab sellele siin eelise.
Kahekordne murdumine ja stressimustrid
Sisemine pinge tekitab kahekordse murdumise. Mõnikord näete seda arvutiobjektiivi teatud alade vaatamisel vikerkaaremustrite või visuaalsete moonutustena.
Põhjused on erinevad. Tootmise ebakõlad. Liiga suurte objektiivide raamidesse sundimine. Puurikinnituste üle-pingutavad kruvid. Isegi läätse servade blokeerimine enne liimi täielikku kõvenemist võib tekitada stressi.
Praktikas on võimsuse erinevus kaksikmurdusest isegi tugevalt pingestatud polükarbonaatläätse puhul tavaliselt ±5,00 retsepti puhul umbes 0,002 dioptrit. Märgatav? Harva. Õige varustusega mõõdetav? Absoluutselt.
Pinnakatted raskendavad probleemi mõnevõrra. Peegeldusvastased töötlused ja kõvad katted on tingimata hapramad kui aluspind, mis võib võimendada stressiga seotud probleeme.
Võistlus
Trivexvastab enamikule polükarbonaadi tugevustele, pakkudes samal ajal oluliselt paremat optikat (Abbe 43 vs{1}}). See on ka umbes 8% kergem. Negatiivsed küljed: kõrgem hind, piiratud saadavus mõnes progressiivses disainis ja tegelikultvähemlöögikindlus pärast kattekihi pealekandmist. Katmata Trivex ja katmata polükarbonaat toimivad löögitestides sarnaselt, kuid tegelikel-läätsedel on katted.
CR-39jääb puhta optilise kvaliteedi standardiks kättesaadava hinnaga. Selle Abbe väärtus 59,3 annab plastmaterjalidest kõige selgema nägemuse. Aga see puruneb. Mitte alati, kuid piisavalt sageli, et ükski vastutav praktik ei soovita seda aktiivsetele lastele või tööohutuse rakendustele.
Kõrge{0}}indeksiga plastid(1.60+) toodavad tugevate ettekirjutuste jaoks õhemaid profiile. Nad blokeerivad UV-kiirgust. Nad näevad kosmeetiliselt paremad välja. Need maksavad ka oluliselt rohkem ega suuda võrrelda polükarbonaadi löögikindlust.
Klaaspakub kõigist objektiivimaterjalidest parimat kriimustuskindlust ja optilist selgust. Samuti on see raske, purunev ja paljudel turgudel üha raskem hankida.
Kellele tegelikult kõige rohkem kasu on
Lapsed. Täispeatus. Löögikindluse, UV-kaitse ja suhteliselt taskukohase hinna kombinatsioon teeb polükarbonaadist lasteprillide vaikevaliku.
Sportlased ja välitöötajad on veel üks ilmselge demograafia. Igaüks, kelle igapäevane tegevus on seotud potentsiaalsete silmadega, peaks tõsiselt kaaluma arvutiläätsede kasutamist.
Monokulaarsed patsiendid seisavad silmitsi ainulaadsete riskidega, mis muudavad purunemiskindlad-materjalid sisuliselt-vaieldamatuks. Kui teil on ainult üks toimiv silm, muutub selle kaitsmine ülitähtsaks.
Ja ausalt? Paljud mõõduka retseptiga igapäevased täiskasvanud saavad polükarbonaadiga suurepäraselt hakkama. Optilised kompromissid on olemas, kuid need on piisavalt peened, et enamik kasutajaid neid kunagi ei taju.
Katted ja täiustused
Kriimustus{0}}kindel kõvakate on põhimõtteliselt kohustuslik. Enamik tootjaid rakendab seda nüüd automaatselt.
-Peegeldusvastased katted aitavad märkimisväärselt vähendada pinna peegeldust, mida polükarbonaadi suhteliselt kõrge murdumisnäitaja võib tekitada. Samuti vähendavad nad teatud määral visuaalseid artefakte kromaatilisest aberratsioonist.
Sinise valguse filtreerimine on viimasel ajal muutunud populaarseks, kuigi tõendid selle eeliste kohta on endiselt vaieldavad. Katted töötavad; Kas nad saavutavad midagi kliiniliselt tähenduslikku, on täiesti teine küsimus.
PC-läätsede jaoks on saadaval fotokroomsed töötlused, mis võimaldavad neil päikesevalguse käes tumeneda. Toimivus erineb olenevalt kaubamärgist ja koostisest.
Mõned numbrid, mida tasub meeles pidada
| Kinnisvara | Polükarbonaat | CR-39 | Trivex | Klaas |
|---|---|---|---|---|
| Murdumisnäitaja | 1.586 | 1.498 | 1.530 | 1.523 |
| Abbe väärtus | 30 | 59 | 43-45 | 58-59 |
| Erikaal | 1.20 | 1.32 | 1.11 | 2.54 |
Trivex võidab kaalus. CR-39 võidab optikaga. Klaas võidab kriimustuskindlust. Polükarbonaat võidab löögikaitset ja väärtust.
Alumine rida
Polükarbonaat pole täiuslik. Selle kromaatiline aberratsioon häirib mõnda kandjat. Pehme pind nõuab kaitsekatteid. Tugevad ettekirjutused suruvad selle piiranguid.
Kuid ohutus-kriitilistes rakendustes-lasteprillid, spordiprillid, tööstuslikud kaitseprillid, ääristeta kinnitused-on materjal saavutanud oma domineeriva positsiooni. Sama kraam, mis kaitses astronautide silmi Apollo missioonide ajal, on endiselt üks praktilisemaid valikuid igapäevaseks nägemise korrigeerimiseks.
Tööstus jätkab alternatiivide väljatöötamist. Trivex pakub optilisi täiustusi. Kõrge-indeksiga materjalid pakuvad õhemaid profiile. Uurimislaboritest ilmuvad perioodiliselt uudsed polümeerid.
Ükski neist pole polükarbonaati selle keskset rolli tõrjunud. Veel viiskümmend-aastat pärast kaubanduslikku kasutuselevõttu on see endiselt löögikindla-optika tööhobune.