تحليل موجز لطبقات طلاء عدسات النظارات

العدسات مألوفة لدى الكثيرين، وتلعب دورًا رئيسيًا في تصحيح قصر النظر عند ارتداء النظارات. تحتوي العدسات على طبقات طلاء مختلفة، مثل الطلاء الأخضر، والأزرق، والأزرق البنفسجي، وحتى الطلاء الذهبي الفاخر. يُعدّ تآكل طبقات الطلاء أحد الأسباب الرئيسية لاستبدال النظارات، لذا دعونا نتعرف أكثر على طبقات طلاء العدسات.

تطوير طلاء العدسات
قبل ظهور العدسات الراتنجية، كانت العدسات الزجاجية شائعة الاستخدام. تتميز العدسات الزجاجية بمعامل انكسار عالٍ، ونفاذية عالية للضوء، وصلابة عالية، ولكنها تعاني أيضاً من عيوب مثل سهولة كسرها، وثقل وزنها، وعدم أمانها.

لمعالجة عيوب العدسات الزجاجية، طورت المصانع مواد مختلفة لاستبدالها، لكن لا يوجد بديل مثالي. لكل مادة مزاياها وعيوبها، ومن الصعب تحقيق التوازن بينها. وينطبق هذا أيضاً على العدسات الراتنجية الحالية (المصنوعة من مواد راتنجية).
تُعدّ عملية الطلاء ضرورية للعدسات الراتنجية الحالية. وتتنوع تصنيفات المواد الراتنجية، مثل MR-7 وMR-8 وCR-39 وPC وNK-55-C وغيرها، ولكل منها خصائصها المميزة. وسواءً كانت العدسة زجاجية أم راتنجية، فإن الضوء المار عبر سطحها يخضع لظواهر بصرية متعددة: الانعكاس، والانكسار، والامتصاص، والتشتت، والنفاذ.

طلاء العدسة بطبقة مضادة للانعكاس
قبل أن يصل الضوء إلى سطح العدسة، يكون طاقة ضوئية بنسبة 100%، ولكن عند خروجه من العدسة ودخوله العين، لا يعود كذلك. كلما زادت نسبة الطاقة الضوئية، كان نفاذ الضوء أفضل، وبالتالي جودة الصورة ودقتها أعلى.
بالنسبة لمادة عدسة معينة، يُعدّ تقليل فقدان الانعكاس طريقة شائعة لزيادة نفاذية الضوء. فكلما زاد الضوء المنعكس، انخفضت نفاذية العدسة، مما يؤدي إلى ضعف جودة الصورة. ولذلك، أصبح تقليل الانعكاس مشكلةً يجب على العدسات الراتنجية حلّها، وقد طُبّق غشاء مضاد للانعكاس (غشاء AR) على العدسة (في البداية، استُخدمت طبقات مضادة للانعكاس على بعض العدسات البصرية).
تستخدم الطبقة المضادة للانعكاس مبدأ التداخل لاستنتاج العلاقة بين انعكاس شدة الضوء لطبقة الفيلم المضاد للانعكاس على العدسة المطلية وطول موجة الضوء الساقط، وسمك طبقة الفيلم، ومعامل انكسار طبقة الفيلم، ومعامل انكسار ركيزة العدسة، مما يسمح للضوء المار عبر طبقة الفيلم بإلغاء بعضه البعض، مما يقلل من فقدان طاقة الضوء على سطح العدسة ويحسن جودة الصورة ودقتها.
تستخدم الطلاءات المضادة للانعكاس عادةً أكاسيد معدنية عالية النقاء، مثل ثاني أكسيد التيتانيوم وأكسيد الكوبالت، والتي تُرسّب على سطح العدسة من خلال عملية تبخير (الترسيب الفراغي) لتحقيق تأثيرات جيدة مضادة للانعكاس. غالباً ما تترك هذه الطلاءات بقايا، وتكون معظم طبقاتها ذات لون أخضر في الغالب.

يمكن التحكم بلون طبقة الفيلم المضاد للانعكاس، على سبيل المثال، لإنتاج فيلم أزرق، أو أزرق بنفسجي، أو بنفسجي، أو رمادي، وما إلى ذلك. تختلف طبقات الفيلم ذات الألوان المختلفة في عملية التصنيع. فعلى سبيل المثال، يتطلب الفيلم الأزرق تحكمًا أقل في الانعكاس، وتكون عملية طلائه أصعب من الفيلم الأخضر. ومع ذلك، قد لا يتجاوز الفرق في نفاذية الضوء بين الفيلمين الأزرق والأخضر 1%.
في صناعة العدسات، تُستخدم الأغشية الزرقاء بكثرة في العدسات المتوسطة والعالية الجودة. من حيث المبدأ، يكون نفاذ الضوء في الأغشية الزرقاء أعلى من نفاذه في الأغشية الخضراء (مع ملاحظة أن هذا مجرد افتراض)، لأن الضوء مزيج من أطوال موجية مختلفة، ولكل طول موجي موقع تصوير مختلف على الشبكية. في الظروف الطبيعية، يُصوَّر الضوء الأصفر المخضر بدقة على الشبكية، وتكون المعلومات البصرية التي يُضيفها الضوء الأخضر عالية نسبيًا، لذا فإن العين البشرية حساسة له.

تغطية العدسة بطبقة صلبة
بالإضافة إلى نفاذية الضوء، فإن كلاً من الراتنج والزجاج لهما عيب كبير: العدسات ليست صلبة بما فيه الكفاية.
الحل يكمن في حل هذه المشكلة عن طريق إضافة طبقة طلاء صلبة.
تتميز العدسات الزجاجية بصلابة سطحية عالية جدًا (حيث لا تترك عادةً سوى آثار طفيفة عند خدشها بأجسام عادية)، لكن هذا لا ينطبق على العدسات المصنوعة من الراتنج. إذ تُخدش هذه العدسات بسهولة بالأجسام الصلبة، مما يدل على أنها ليست مقاومة للتآكل.
لتحسين مقاومة العدسة للتآكل، من الضروري إضافة طبقة رقيقة صلبة إلى سطحها. تستخدم هذه الطبقات عادةً ذرات السيليكون في عملية التصليد، وذلك باستخدام محلول يحتوي على مادة عضوية وجزيئات دقيقة غير عضوية، بما في ذلك عناصر السيليكون. تتميز هذه الطبقة الصلبة بالمتانة والصلابة في آنٍ واحد (طبقة الفيلم على سطح العدسة صلبة، وركيزة العدسة أقل هشاشة، على عكس الزجاج الذي ينكسر بسهولة).
تُعدّ تقنية الغمر التقنية الحديثة الرئيسية لطلاء العدسات بالأغشية الصلبة. ويبلغ سمك طبقة الطلاء الصلبة حوالي 3-5 ميكرومتر. ويمكن تمييز العدسات الراتنجية المطلية بهذه الأغشية من خلال صوت النقر عليها على سطح المكتب ولمعان لونها. أما العدسات التي تُصدر صوتًا واضحًا وحوافها لامعة، فقد خضعت لمعالجة التصليد.

طلاء العدسة بطبقة مضادة للتلوث.
يُعدّ كلٌّ من الغشاء المضاد للانعكاس والغشاء الصلب نوعين أساسيين من الطلاءات المستخدمة في العدسات الراتنجية حاليًا. عادةً ما يُطلى الغشاء الصلب أولًا، ثم يُطلى الغشاء المضاد للانعكاس. ونظرًا للقيود الحالية لمواد الغشاء المضاد للانعكاس، يوجد تناقض بين خاصيتي مقاومة الانعكاس ومقاومة التلوث. ولأن الغشاء المضاد للانعكاس مسامي، فهو أكثر عرضةً لتكوّن البقع على سطح العدسة.
يكمن الحل في إضافة طبقة إضافية من غشاء مقاوم للتلوث فوق الغشاء المضاد للانعكاس. يتكون هذا الغشاء بشكل أساسي من الفلوريدات، التي تغطي طبقة الغشاء المضاد للانعكاس المسامية، وتقلل مساحة التلامس بين الماء والزيت والعدسة، دون التأثير على الأداء البصري للغشاء المضاد للانعكاس.
مع تزايد تنوع المتطلبات، تم تطوير المزيد من طبقات الأغشية الوظيفية، مثل الأغشية المستقطبة، والأغشية المضادة للكهرباء الساكنة، والأغشية الواقية من الضوء الأزرق، والأغشية المضادة للضباب، وغيرها. تختلف أسعار العدسات ذات المادة نفسها ومعامل الانكسار نفسه، حتى بين العلامات التجارية المختلفة، وحتى ضمن العلامة التجارية نفسها، باختلاف سلسلة العدسات المصنوعة من المادة نفسها، ويعود ذلك جزئيًا إلى طبقات الطلاء المستخدمة. فهناك اختلافات في تقنية وجودة هذه الطبقات.
بالنسبة لمعظم أنواع الطلاءات الرقيقة، يصعب على الشخص العادي تمييز الاختلافات. ومع ذلك، يوجد نوع واحد من الطلاء يمكن ملاحظة تأثيراته بسهولة: العدسات الحاجبة للضوء الأزرق (وهي تقنية شائعة الاستخدام في العدسات الحاجبة للضوء الأزرق عالية الجودة).
تقوم العدسات المثالية لحجب الضوء الأزرق بترشيح الضوء الأزرق الضار في نطاق 380-460 نانومتر عبر طبقة رقيقة حاجبة للضوء الأزرق. مع ذلك، تختلف فعالية هذه العدسات بين منتجات الشركات المصنعة المختلفة، حيث تتباين في حجب الضوء الأزرق، واللون الأساسي، ونفاذية الضوء، مما يؤدي بطبيعة الحال إلى تفاوت الأسعار.

 

حماية طلاء العدسات
تتأثر طبقات العدسات بدرجات الحرارة العالية. تُطبّق هذه الطبقات على العدسات الراتنجية لاحقًا، وتشترك جميعها في نقطة ضعف واحدة: حساسيتها لدرجات الحرارة العالية. حماية طبقات العدسات من التلف تُطيل عمرها الافتراضي بشكل فعّال. تُعدّ البيئات التالية من العوامل التي تُعرّض طبقات العدسات للتلف:
1. وضع النظارات على لوحة القيادة في السيارة أثناء منتصف النهار في فصل الصيف.
2. ارتداء النظارات أو وضعها بالقرب من مكان استخدام الساونا أو الاستحمام أو النقع في نبع ساخن.
3. الطهي في المطبخ على درجات حرارة عالية للزيت؛ إذا تناثر الزيت الساخن على العدسات، فقد تنفجر على الفور.
4. عند تناول طبق الحساء الساخن، إذا تناثر الحساء الساخن على العدسات، فقد تنفجر.
5. ترك الأكواب بالقرب من الأجهزة المنزلية التي تولد الحرارة لفترة طويلة، مثل مصابيح المكتب وأجهزة التلفزيون وما إلى ذلك.
بالإضافة إلى النقاط المذكورة أعلاه، من المهم أيضًا الابتعاد عن السوائل الحمضية أو القلوية القوية لمنع تآكل الإطارات أو العدسات.
يختلف انفجار طبقات العدسات عن الخدوش اختلافاً جوهرياً. يحدث الانفجار نتيجة التعرض لدرجات حرارة عالية أو سوائل كيميائية، بينما تنتج الخدوش عن التنظيف غير السليم أو الصدمات الخارجية.
في الواقع، تعتبر النظارات منتجاً حساساً إلى حد ما. فهي حساسة للضغط والسقوط والانحناء ودرجات الحرارة العالية والسوائل المسببة للتآكل.

لحماية الأداء البصري لطبقة الفيلم، من الضروري القيام بما يلي:
1. عند خلع نظارتك، ضعها في علبة واقية واحفظها في مكان لا يستطيع الأطفال الوصول إليه.
٢. نظّف الأكواب بمنظف متعادل مخفف باستخدام الماء البارد. لا يُنصح باستخدام أي سائل آخر لتنظيف الأكواب.
3. في البيئات ذات درجات الحرارة العالية (خاصة أثناء الاستحمام أو الطهي)، يُنصح بارتداء النظارات القديمة لمنع تلف عدسات النظارات الجديدة.
قد يلجأ البعض إلى شطف نظاراتهم بالماء الدافئ أثناء غسل الشعر أو الوجه أو الاستحمام ظنًا منهم أنها ستنظفها. إلا أن هذا قد يُلحق ضررًا بالغًا بطبقة العدسات، ما قد يجعلها غير قابلة للاستخدام. لذا، من المهم التأكيد على ضرورة تنظيف النظارات بمنظف متعادل مخفف فقط، باستخدام الماء البارد!

ختاماً
مع التطور المستمر لتقنية الطلاء، حققت منتجات النظارات الحديثة تقدماً ملحوظاً في نفاذية الضوء، ومقاومة الخدوش، وخصائص مقاومة التلوث. وتلبي معظم العدسات المصنوعة من الراتنج، والبولي كربونات، والأكريليك الاحتياجات اليومية للمستخدمين من حيث تصميم الطلاء.
كما ذكرنا سابقًا، تُعدّ النظارات منتجات حساسة للغاية، ويعود ذلك إلى تقنية طلاء طبقة الفيلم، وخاصةً متطلبات الاستخدام في درجات حرارة عالية. أخيرًا، أودّ تذكيركم: بمجرد ملاحظة أي تلف في طبقة الفيلم لعدسات نظارتكم، استبدلوها فورًا. لا تستخدموها بإهمال أبدًا. فتلف طبقة الفيلم قد يؤثر على الأداء البصري للعدسات. صحيح أن العدسات ليست مشكلة كبيرة، لكن صحة العين في غاية الأهمية.