عدسی‌های electro chromic با قابلیت تغییر رنگ الکترونیک

احتمالا نام و کاربری عدسی‌های فتوکرومیک را شنیده‌اید. عدسی‌های فتوکرومیک، عدسی‌هایی هستند که در مواجه با اشعه ماورابنفش موجود در نور خورشید تغییر رنگ می‌دهند. حال تصور کنید که این تغییر رنگ عدسی بدون نیاز به حضور نور و اشعه یووی باشد. کافی است یک دکمه روی عینک خود را فشار دهید تا با ایجاد تحریک الکتریکی عدسی‌های عینک شما تغییر رنگ دهند. مجددا همان دکمه را فشار دهید تا عدسی به حالت اولیه بازگردد. این عدسی ها، عدسی‌های الکتروکرومیک نام دارند.

با این مقاله بیناطب همراه باشید تا درباره این فناوری نوین عدسی، شیوه کار و موارد استفاده آن بیشتر بدانید.

عدسی‌های  Electro chromic

عدسی‌های الکتروکرومیک نسلی جدید از عدسی‌های هوشمند هستند که با دریافت یک فرمان الکتریکی، از حالت شفاف اولیه به حالت تیره، تغییر رنگ می‌دهند. Electro به معنی تحریک الکتریکی و Chromic به معنی رنگ است. شما حتما درباره عدسی‌های فتوکرومیک شنیده‌اید یا از آن استفاده کرده‌اید. تغییر رنگ عدسی‌های فتوکرومیک وابسته به وجود اشعه ماورانبفش است و شدت و سرعت تغییر رنگ کاملا به میزان نور خورشید و حتی دمای هوا بستگی دارد. همینجا اولین و مهم‌ترین تفاوت عدسی‌های الکتروکرومیک با عدسی‌های فتوکرومیک مشخص می‌شود. تغییر رنگ عدسی‌های الکتروکرومیک کاملا قابل کنترل است و می‌توان هر لحظه و در هر مکانی با هر شرایط نوری، بدون نیاز به وجود نور خورشید، این عدسی‌ها را تیره یا روشن کرد.

این فناوری تغییر رنگ مواد (شیشه و متریال شفاف) با استفاده از تحریک الکتریکی، ابتدا در صنایع هوافضا، پنجره‌های هوشمند، شیشه‌های برخی جت‌ها و قطارهای پرسرعت و آینه‌های خودرو به کار گرفته شد. شاید در فیلم سینمایی یا تبلیغاتی سرویس‌های بهداشتی ژاپنی، این شیشه‌ها را دیده باشید. شیشه‌های دارای فناوری الکتروکرومیک در این سرویس‌های بهداشتی درحالت عادی شفاف هستند و زمانی که فرد درب آن را می‌بندد، با فشار دادن دکمه شیشه‌ها به رنگ تیره و مات تغییر رنگ می‌دهند. این فناوری اخیرا و با یک ثبت اختراع دانشگاهی وارد حوزه اپتیک و عدسی‌های عینک شده است. احتمالا در آینده‌ای نه چندان دور درباره این عدسی‌ها خیلی بیشتر بشنوید.

عدسی‌های Electrochromic چگونه عمل می‌کنند؟

عدسی‌های الکتروکرومیک از طراحی چند لایه تشکیل شده‌اند. این لایه‌ها دارای الکترود و ماده الکتروکرومیک بین دو سطح عدسی هستند. زمانی که یک ولتاژ به عدسی ارسال می‌شود، یون‌ها بین لایه‌ها جابه‌جا شده و ساختار شیمیایی ماده الکتروکرومیک تغییر می‌کند. در نتیجه در میزان جذب نور و رنگ عدسی تغییر ایجاد می‌شود. این تغییر می‌تواند تغییر رنگ عدسی از شفاف به تیره و بلعکس و نیز تغییر تناژ رنگی عدسی باشد.

مزایای شیشه‌های الکتروکرومیک

1.   کنترل دستی و فوری تغییر رنگ عدسی، بدون وابستگی به نور خورشید: از طریق فشار دادن یک دکمه روی عینک یا حتی اپلیکشن‌های مبتنی بر IOT، می‌توانید رنگ عدسی عینک طبی یا عینک آفتابی خود را در هر محیط و شرایط نوری که باشید تغییر دهید.

2.   تغییر رنگ عدسی در محیط‌های بدون اشعه یووی: عدسی‌های فتوکرومیک در محیط‌های بدون اشعه یووی(داخل خودرو، فضاهای بسته و …) فعال نمی‌شوند. اما عدسی الکتروکرومیک نیازی به نور خورشید و اشعه ماورابنفش ندارد. از آن می‌توان در داخل ساختمان یا خودرو استفاده کرد و اگر میل داشتید عدسی تیره شود، آن را فعال کنید.

3.   کاهش خستگی و خیرگی چشم: با کاهش سریع شدت نور به وسیله تیره شدن فوری عدسی، از خشتگی چشم و خیرگی نور محیط کاسته می‌شود.

4.   مصرف انرژی پایین: ساختار متریال الکتروکرومیک به ویژه در عدسی عینک که ابعاد بسیار کوچک‌تری نسبت به پنجره‌ها و شیشه‌های بزرگ دارد، به ولتاژ‌ پایینی برای فعال کردن تغییر رنگ نیاز دارد.

5.   امکان تنظیم شدت تیرگی: از آنجا که تغییر ساختار متریال الکتروکرومیک وابسته به ولتاژ تحریکی است، می‌توان با تغییر و تنظیم این تحریک، شدت تیرگی را به صورت مرحله‌ای کنترل کرد. به این ترتیب شدت رنگ عدسی فقط در دو حالت صفر و صد قرار ندارد.

کاربرد عدسی‌های الکتروکرومیک

1.   مد/فشن و سبک زندگی دیجیتال: عدسی‌های الکتروکرومیک می‌توانند به یک ترند مد روز تبدیل شوند. همچنین از آنجا که به صورت الکترونیکی رنگ آن تغییر می‌یابد، در کنار سایر گجت‌ها و عناصر سبک زندگی دیجتال به ویژه برای فرزندان عصر جدید قرار می‌گیرد. شاید روزی این فرزندان تعجب کنند که چگونه پدران و مادران آن‌ها برای تغییر رنگ عدسی عینک خود منتظر تابش نور آفتاب می‌ماندند.

2.   کاربرد نظامی: تغییر سریع رنگ عدسی طبی، عینک آفتابی یا عینک محافظ برای یک عملیات نظامی و سربازان آن حیاتی است. سازمان‌های نظامی بسیار به استفاده از این تکنولوژی در عینک‌های سازمانی خود علاقه‌مند شده‌اند. ارتش آمریکا و برخی صنایع دفاعی از این فناوری در عدسی‌های کلاهخود، ماسک‌های سربازان و سایر تجهیزات دفاعی دارای بخش محافظ چشم بهره می‌برند.

مزایای کلیدی این عدسی‌ها برای استفاده نظامی شامل موارد زیر است:

·       تغییر فوری رنگ عدسی در کمتر از چند ثانیه

·       امکان تنظیم شدت تیرگی بر أساس محیط

·       عملکرد تغییر رنگ عدسی بدون نیاز به وجود یووی

3.   کاربرد اپتومتری و پزشکی: برای افراد دچار فتوفوبیا، میگرن، آلبینیسم و به طور کلی افراد حساس به شدت نور عدسی الکتروکرومیک می‌تواند یک هدیه ارزشمند دانش نوین باشد. فرد می‌تواند حتی در داخل خانه یا محل کار، ‌هرجا که شدت نورهای محیطی چشمان او را آزار می‌دهد رنگ عدسی‌های عینک خود را تیره‌تر کند. این کار از خستگی چشم و سردردهای چشمی وابسته به نور جلوگیری می‌کند و راحتی بینایی را به ارمغان می‌آورد.

مقایسه عدسی‌های فتوکرومیک و الکتروکرومیک

جدول زیر مقایسه این دو نوع عدسی را به شما نشان می‌دهد:

·       اگر فردی مدت زمان زیادی را در فضای باز می‌گذراند.

·       اگر فردی علاقه‌ای به دنبال کردن تکنولوژی‌های جدید ندارد.

·       اگر فردی قصد دارد هزینه پایین‌تری را صرف عدسی کند.

·       سن بالا

·       کودکان خردسال

گزینه بهتر برای این موارد انواع عدسی‌های فتوکرومیک در برندهای مختلف است.

·       رانندگان با مدت زمان طولانی رانندگی

·       افراد حساس به نورهای محیط‌های داخلی

·       افراد علاقه‌مند به تکنولوژی‌های جدید و گجت‌های هوشمند

عدسی‌های الکتروکرومیک می‌تواند گزینه بهتری باشد.

سخن پایانی

استفاده از تکنولوژی‌های روز دنیا در عینک می‌تواند هم برای مصرف‌کننده نهایی و هم ارائه‌دهندگان این محصولات بسیار جذاب باشد. اپتومتریست‌ها و عینک‌سازانی که در مواجه با این تغییرات سریع فناوری خود را به روز نگه می‌دارند می‌توانند از مزایای این فناوری‌ها برای خود و مراجعین‌شان استفاده کنند. در زمانه‌ای که روز به روز به هوشمند شدن امورات آن افزوده می‌شود، عینک‌ها مستثنی نیستند. انواع فریم‌ها و عدسی‌های هوشمند با قابلیت‌ها و کاربری‌های بسیار فراتر از یک عینک سنتی هم اکنون و در آینده‌ی صنعت اپتیک حضور دارند. عدسی‌های الکتروکرومیک احتمالا به یکی از اعضای ثابت سبد محصولات آتی این صنعت افزوده خواهند شد.

نویسنده: اپتومتریست زهره محمدی، کارشناس ارشد اپتومتری