पॉलीकार्बोनेट लेंस सामग्री: पॉलीकार्बोनेट प्रोफ़ाइल

 

 

पॉलीकार्बोनेट (पीसी), आणविक सूत्र (C₁₆H₁₄O₃)n के साथ उच्च प्रदर्शन वाले थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर के रूप में वर्गीकृत, 1980 के दशक की शुरुआत में आईवियर अनुप्रयोगों के लिए अपनाए जाने के बाद से नेत्र लेंस प्रौद्योगिकी में सबसे परिणामी विकासों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है। फॉस्जीन (COCl₂) या डिफेनिल कार्बोनेट के साथ बिस्फेनॉल ए के पोलीमराइजेशन से प्राप्त, यह सामग्री 1.586 का अपवर्तक सूचकांक, 1.20 ग्राम/सेमी³ का विशिष्ट गुरुत्व और 30-विशेषताओं का एक एब्बे मान प्रदर्शित करती है जो इसे ऑप्टिकल सामग्री पदानुक्रम के भीतर स्पष्ट रूप से स्थान देती है और साथ ही दृष्टि सुधार अनुप्रयोगों के लिए उल्लेखनीय लाभ और उल्लेखनीय सीमाएं दोनों प्रस्तुत करती है।

एयरोस्पेस कनेक्शन के बारे में कोई भी पर्याप्त बात नहीं करता है

तो यहाँ पॉलीकार्बोनेट के बारे में वह बात है जो अधिकांश ऑप्टिकल चर्चाओं में उजागर हो जाती है। इस सामग्री ने अपना जीवन किसी आईवियर प्रयोगशाला में शुरू नहीं किया। आस - पास भी नहीं।

इस यौगिक की खोज 1953 में जर्मनी में बायर और संयुक्त राज्य अमेरिका में जनरल इलेक्ट्रिक के शोधकर्ताओं द्वारा स्वतंत्र रूप से की गई थी। वाणिज्यिक उत्पादन पांच साल बाद शुरू हुआ। लेकिन चश्मा? वह बहुत, बहुत बाद में आया।

इस बीच जो हुआ वह वास्तव में बहुत ही जंगली है। नासा को किसी ऐसी पारदर्शी चीज़ की आवश्यकता थी जो अंतरिक्ष की क्रूर परिस्थितियों को संभाल सके -अत्यधिक तापमान में उतार-चढ़ाव, सूक्ष्म उल्कापिंड प्रभाव, कार्य। अपोलो मिशन के दौरान पॉलीकार्बोनेट अंतरिक्ष यात्री हेलमेट वाइज़र के लिए सामग्री बन गया। अंतरिक्ष शटल विंडशील्ड. लड़ाकू जेट छतरियां. यह वस्तु वस्तुतः किसी की निकट दृष्टि को ठीक करने से पहले पृथ्वी की निचली कक्षा में 17,500 मील प्रति घंटे की गति से लोगों की दृष्टि की रक्षा कर रही थी।

1978 तक, पहला एकल दृष्टि नेत्र लेंस बाजार में आ गया। आख़िरकार ऑप्टिकल उद्योग ने पकड़ बना ली।

प्रभाव प्रतिरोध आपके विचार से अधिक क्यों मायने रखता है

यहाँ संख्याएँ वास्तव में प्रभावशाली हैं। पॉलीकार्बोनेट मानक सीआर-39 प्लास्टिक की तुलना में लगभग दस गुना अधिक प्रभाव प्रतिरोध प्रदान करता है। कुछ परीक्षणों से पता चला है कि ये लेंस 135 मील प्रति घंटे की रफ्तार से चलने वाली गेंद को बिना टूटे झेल सकते हैं।

लेकिन यहीं पर यह दिलचस्प हो जाता है। वही गुण जो पॉलीकार्बोनेट को लगभग अटूट बनाता है {{1}उसका आणविक लचीलापन{{2}उसकी सबसे बड़ी कमजोरी पैदा करता है। सामग्री नरम है. वास्तव में हास्यास्पद रूप से नरम। एक पॉलीकार्बोनेट लेंस गिराएं और यह उछल जाएगा। अपनी कार की चाबियाँ इस पर खींचें और आपको एक स्थायी खरोंच मिल जाएगी।

यही कारण है कि वस्तुतः हर पीसी लेंस पहले से ही लागू एक कठोर कोटिंग के साथ आता है। उद्योग जगत ने यह सबक तेजी से सीखा।

बच्चों के चश्मे के मामले में, वास्तव में कोई बहस नहीं है। अमेरिकन ऑप्टोमेट्रिक एसोसिएशन और अधिकांश नेत्र देखभाल चिकित्सक सोलह वर्ष से कम उम्र के बच्चों के लिए किसी और चीज़ की सिफारिश करने पर भी विचार नहीं करेंगे। यही बात एककोशिकीय रोगियों के लिए भी लागू होती है -उन लोगों के लिए जिनकी एक आंख की महत्वपूर्ण दृष्टि खो गई है। जोखिम गणना अधिक नाजुक सामग्रियों के उपयोग का समर्थन नहीं करती है।

अब्बे मूल्य समस्या

ठीक है, यहीं पर पॉलीकार्बोनेट को कुछ वैध आलोचना का सामना करना पड़ता है।

एब्बे संख्या मापती है कि कोई सामग्री अपने घटक तरंग दैर्ध्य में प्रकाश को कितना फैलाती है। उच्च संख्या का मतलब है कम रंगीन विपथन - जब आप अपने लेंस के किनारों से देखते हैं तो प्रकाश स्रोतों के आसपास कम इंद्रधनुषी झालरें, तेज परिधीय दृष्टि, कम रंग की झालरें।

क्राउन ग्लास 58.5 पर बैठता है। सीआर-39 प्लास्टिक स्कोर 59.3। ट्राइवेक्स 43-45 पर बना हुआ है।

पॉलीकार्बोनेट? 30. सामान्य लेंस सामग्रियों में मृत अंतिम।

क्या यह व्यवहार में मायने रखता है? ईमानदारी से कहूं तो यह निर्भर करता है। ±4.0 डायोप्टर के तहत नुस्खे वाले अधिकांश पहनने वाले कभी ध्यान नहीं देते हैं। रंगीन विपथन केवल तभी महत्वपूर्ण हो जाता है जब आप धुरी से अच्छी तरह दूर देखते हैं, और अध्ययनों से पता चलता है कि 80% नेत्र गति वैसे भी निर्धारण बिंदु के 20 डिग्री के भीतर रहती है। समस्याग्रस्त क्षेत्रों में जाने से पहले आप अपना सिर घुमा लेंगे।

लेकिन मजबूत नुस्खों वाले मरीजों के लिए विशेष रूप से ±6.0 से ऊपर वाले मरीजों के लिए ऑप्टिकल विरूपण वास्तव में कष्टप्रद हो सकता है। कुछ लोग अनुकूलन कर लेते हैं. बहुत कुछ नहीं. मैंने उन ऑप्टिशियंस के लेख पढ़े हैं जिनमें ऐसे मरीजों का वर्णन किया गया है जो किसी भी प्रिस्क्रिप्शन स्तर पर पॉलीकार्बोनेट बर्दाश्त नहीं कर सकते हैं, हालांकि यह अपेक्षाकृत असामान्य है।

विनिर्माण: इंजेक्शन बनाम कास्ट मोल्डिंग

उत्पादन प्रक्रिया अधिकांश लोगों की समझ से कहीं अधिक मायने रखती है।

पॉलीकार्बोनेट लेंस इंजेक्शन मोल्डिंग के माध्यम से बनाए जाते हैं। कच्चा माल छोटे ठोस छर्रों के रूप में आता है। इन्हें पिघलने तक गर्म किया जाता है, फिर भारी दबाव के तहत सटीक सांचों में डाला जाता है। शीतलन तेजी से होता है। एक तैयार लेंस मिनटों में सामने आ सकता है।

यह गति बताती है कि क्यों पीसी लेंस अपनी तकनीकी विशिष्टताओं के बावजूद अपेक्षाकृत सस्ते रहते हैं। अधिक मात्रा में उत्पादन से लागत कम हो जाती है।

इसकी तुलना ट्राइवेक्स से करें, जो कास्ट मोल्डिंग का उपयोग करती है, एक धीमी प्रक्रिया जहां तरल यूरेथेन आधारित मोनोमर को सांचों में डाला जाता है और अनिवार्य रूप से सेट होने तक बेक किया जाता है। विस्तारित इलाज समय पूरे लेंस में अधिक समान तनाव वितरण उत्पन्न करता है, जो आंशिक रूप से ट्राइवेक्स की बेहतर ऑप्टिकल स्पष्टता के लिए जिम्मेदार है।

यूवी संरक्षण स्थिति

एक वास्तविक लाभ जिस पर तारांकन नहीं होता है: पॉलीकार्बोनेट स्वाभाविक रूप से यूवी विकिरण को रोकता है। किसी कोटिंग की आवश्यकता नहीं है. कोई अतिरिक्त उपचार नहीं. बस... अंदर बनाया गया।

यह सामग्री लगभग 380 नैनोमीटर से नीचे की हर चीज़ को अवशोषित कर लेती है। UVA, UVB-कोई फर्क नहीं पड़ता। यह कोई मार्केटिंग ऐड नहीं है; यह बहुलक संरचना का एक मूलभूत गुण है।

सीआर-39 और क्राउन ग्लास दोनों को तुलनीय यूवी सुरक्षा प्राप्त करने के लिए विशेष उपचार की आवश्यकता होती है। यह एक अतिरिक्त विनिर्माण कदम, एक अतिरिक्त लागत और संभावित विफलता का एक अतिरिक्त बिंदु है।

पॉलीकार्बोनेट का उपयोग कब नहीं करना चाहिए

±4.0 डायोप्टर से ऊपर के मजबूत नुस्खे समस्याएँ पैदा करते हैं। लेंस की मोटाई इतनी बढ़ जाती है कि वजन का लाभ गायब होने लगता है और रंगीन विपथन अधिक स्पष्ट हो जाता है।

उच्च-सूचकांक सामग्री (1.67, 1.74) यहां अधिक मायने रखती है। हां, उनकी कीमत काफी अधिक है। हां, उनका प्रभाव प्रतिरोध पीसी से मेल नहीं खाता है। लेकिन -8.00 प्रिस्क्रिप्शन चलाने वाले किसी व्यक्ति के लिए, सौंदर्य और ऑप्टिकल सुधार आमतौर पर ट्रेडऑफ़ को उचित ठहराते हैं।

यह भी उल्लेख करने लायक है: पॉलीकार्बोनेट और एसीटेट फ़्रेम एक साथ अच्छी तरह से नहीं चलते हैं। सामग्रियों के बीच रासायनिक अंतःक्रिया के बारे में कुछ। अधिकांश निर्माता इसके बजाय इंजेक्शन वाले प्लास्टिक या धातु फ्रेम की सलाह देते हैं।

और रंगना? पीसी के साथ एक प्रकार का सिरदर्द। सामग्री सीआर-39 की तरह रंगों को आसानी से स्वीकार नहीं करती है। यदि कोई मरीज विशेष रूप से अपने लेंस पर ग्रेडिएंट टिंट या फैशन रंग चाहता है, तो पॉली कार्बोनेट शायद सही विकल्प नहीं है।

ड्रिलिंग और रिमलेस डिज़ाइन

जब मैंने पहली बार इसे सीखा तो मुझे आश्चर्य हुआ, लेकिन पॉलीकार्बोनेट वास्तव में रिमलेस और सेमी{0}}रिमलेस फ्रेम के लिए खूबसूरती से काम करता है। सामग्री की तन्यता ताकत कांच या मानक प्लास्टिक की तुलना में ड्रिल छेद के आसपास दरार को कहीं बेहतर ढंग से रोकती है।

कुंजी तकनीक है. तीव्र गड़गड़ाहट, कम गति, न्यूनतम दबाव। जो ऑप्टिशियंस ड्रिलिंग प्रक्रिया में जल्दबाजी करते हैं, उनके लेंस फट जाते हैं। जो लोग अपना समय लेते हैं उन्हें स्वच्छ माउंट मिलते हैं जो वर्षों तक टिके रहते हैं।

ट्राइवेक्स ड्रिलिंग भी संभाल सकता है, लेकिन पॉलीकार्बोनेट की उच्च तन्यता ताकत इसे यहां बढ़त देती है।

द्विअर्थीपन और तनाव पैटर्न

आंतरिक तनाव दोहरा अपवर्तन पैदा करता है। पीसी लेंस के कुछ क्षेत्रों को देखते समय आप कभी-कभी इसे इंद्रधनुष पैटर्न या दृश्य विरूपण के रूप में देखेंगे।

कारण विविध हैं. विनिर्माण विसंगतियाँ। बड़े आकार के लेंसों को जबरदस्ती फ्रेम में डालना। ड्रिल माउंट पर अधिक से अधिक पेंच कसना। यहां तक ​​कि चिपकने वाले पदार्थ के पूरी तरह से ठीक होने से पहले लेंस को किनारों के लिए अवरुद्ध करने से भी तनाव उत्पन्न हो सकता है।

व्यवहार में, अत्यधिक तनावग्रस्त पॉलीकार्बोनेट लेंस में भी बायरफ्रींगेंस से शक्ति अंतर आमतौर पर ±5.00 प्रिस्क्रिप्शन के लिए लगभग 0.002 डायोप्टर मापता है। ध्यान देने योग्य? कभी-कभार। उचित उपकरण से मापने योग्य? बिल्कुल।

सतह कोटिंग्स से समस्या कुछ हद तक जटिल हो जाती है। एंटी-रिफ्लेक्टिव उपचार और कठोर कोटिंग आवश्यक रूप से सब्सट्रेट की तुलना में अधिक भंगुर होते हैं, जो तनाव से संबंधित समस्याओं को बढ़ा सकते हैं।

प्रतियोगिता

ट्राइवेक्सकाफी बेहतर प्रकाशिकी (अब्बे 43 बनाम . 30) प्रदान करते हुए पॉलीकार्बोनेट की अधिकांश शक्तियों से मेल खाता है। यह लगभग 8% हल्का भी है। नकारात्मक पक्ष: उच्च लागत, कुछ प्रगतिशील डिज़ाइनों में सीमित उपलब्धता, और वास्तव मेंकमकोटिंग्स लगाने के बाद प्रभाव प्रतिरोध। अनकोटेड ट्राइवेक्स और अनकोटेड पॉलीकार्बोनेट प्रभाव परीक्षण में समान प्रदर्शन करते हैं, लेकिन वास्तविक {{1}विश्व लेंस में कोटिंग होती है।

सीआर -39सुलभ मूल्य पर शुद्ध ऑप्टिकल गुणवत्ता का मानक बना हुआ है। इसका एब्बे मान 59.3 प्लास्टिक सामग्रियों के बीच सबसे स्पष्ट दृष्टि पैदा करता है। लेकिन वह बिखर जाता है. हमेशा नहीं, लेकिन अक्सर इतना होता है कि कोई भी जिम्मेदार व्यवसायी सक्रिय बच्चों या औद्योगिक सुरक्षा अनुप्रयोगों के लिए इसकी अनुशंसा नहीं करता है।

उच्च-सूचकांक प्लास्टिक(1.60+) मजबूत नुस्खों के लिए पतली प्रोफाइल तैयार करते हैं। वे यूवी को रोकते हैं। वे कॉस्मेटिक रूप से बेहतर दिखते हैं। उनकी लागत भी काफी अधिक है और वे पॉलीकार्बोनेट के प्रभाव प्रतिरोध से मेल नहीं खा सकते हैं।

काँचकिसी भी लेंस सामग्री की तुलना में सर्वोत्तम खरोंच प्रतिरोध और ऑप्टिकल स्पष्टता प्रदान करता है। यह भारी, टूटने योग्य और कई बाजारों में इसे प्राप्त करना कठिन होता जा रहा है।

वास्तव में सबसे अधिक लाभ किसे होता है

बच्चे। पूर्ण विराम। प्रभाव प्रतिरोध, यूवी संरक्षण और अपेक्षाकृत सस्ती कीमत का संयोजन पॉलीकार्बोनेट को बाल चिकित्सा चश्मे के लिए डिफ़ॉल्ट विकल्प बनाता है।

एथलीट और आउटडोर कर्मचारी एक अन्य स्पष्ट जनसांख्यिकीय का प्रतिनिधित्व करते हैं। जिस किसी की दैनिक गतिविधियों में आंखों के लिए संभावित खतरे शामिल हों, उन्हें गंभीरता से पीसी लेंस पर विचार करना चाहिए।

मोनोकुलर रोगियों को अद्वितीय जोखिमों का सामना करना पड़ता है जो टूट-फूट प्रतिरोधी सामग्री को अनिवार्य रूप से गैर-परक्राम्य बना देते हैं। जब आपकी केवल एक ही आंख काम कर रही हो, तो उसकी सुरक्षा करना सर्वोपरि हो जाता है।

और ईमानदारी से? मध्यम नुस्खे वाले बहुत से रोजमर्रा के वयस्क पॉलीकार्बोनेट के साथ बहुत अच्छा काम करते हैं। ऑप्टिकल समझौते मौजूद हैं, लेकिन वे इतने सूक्ष्म हैं कि अधिकांश पहनने वाले उन्हें कभी महसूस नहीं कर पाते हैं।

कोटिंग्स और संवर्द्धन

खरोंच प्रतिरोधी कठोर कोट अनिवार्य रूप से अनिवार्य है। अधिकांश निर्माता अब इसे स्वचालित रूप से लागू करते हैं।

एंटी{0}}रिफ्लेक्टिव कोटिंग्स सतह परावर्तन में महत्वपूर्ण रूप से मदद करती हैं जो पॉलीकार्बोनेट का अपेक्षाकृत उच्च अपवर्तक सूचकांक उत्पन्न कर सकता है। वे दृश्य कलाकृतियों को रंगीन विपथन से भी कुछ हद तक कम करते हैं।

ब्लू लाइट फ़िल्टरिंग हाल ही में लोकप्रिय हो गई है, हालांकि इसके लाभों के प्रमाण पर विवाद बना हुआ है। कोटिंग्स काम करती हैं; क्या वे चिकित्सकीय रूप से सार्थक कुछ हासिल कर पाते हैं, यह पूरी तरह से एक और सवाल है।

पीसी लेंस के लिए फोटोक्रोमिक उपचार उपलब्ध हैं, जिससे उन्हें सूरज की रोशनी में काला किया जा सकता है। प्रदर्शन ब्रांड और फॉर्मूलेशन के अनुसार भिन्न होता है।

याद रखने लायक कुछ संख्याएँ

वज़न के मामले में ट्राइवेक्स ने जीत हासिल की। प्रकाशिकी पर सीआर-39 जीतता है। कांच खरोंच प्रतिरोध पर जीतता है। पॉलीकार्बोनेट प्रभाव संरक्षण और मूल्य पर जीतता है।

तल - रेखा

पॉलीकार्बोनेट उत्तम नहीं है. इसका रंगीन विपथन कुछ पहनने वालों को परेशान करता है। नरम सतह सुरक्षात्मक कोटिंग की मांग करती है। मजबूत नुस्खे इसकी सीमाओं को आगे बढ़ाते हैं।

लेकिन सुरक्षा के लिए {{0}महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों{{1}बच्चों के चश्मे, खेल के चश्मे, औद्योगिक सुरक्षा चश्मे, रिमलेस माउंट्स{{2}सामग्री ने अपना प्रमुख स्थान अर्जित कर लिया है। अपोलो मिशन के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों की आंखों की रक्षा करने वाला वही सामान आज भी रोजमर्रा की दृष्टि सुधार के लिए सबसे व्यावहारिक विकल्पों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है।

उद्योग विकल्प विकसित करता रहता है। ट्राइवेक्स ऑप्टिकल सुधार प्रदान करता है। उच्च-सूचकांक वाली सामग्रियां पतली प्रोफ़ाइल प्रदान करती हैं। नवीन पॉलिमर समय-समय पर अनुसंधान प्रयोगशालाओं से निकलते रहते हैं।

उनमें से किसी ने भी पॉलीकार्बोनेट को उसकी केंद्रीय भूमिका से विस्थापित नहीं किया है। व्यावसायिक परिचय के पचास से अधिक वर्षों के बाद भी, यह प्रभाव प्रतिरोधी प्रकाशिकी का अग्रणी बना हुआ है।