İkisi bir arada – kolormatik - gözlükler UV ışınlarına maruz kaldıklarında kararıyorlar ve kapalı mekânlarda ise tekrar ilk şeffaf hallerine geri dönüyorlar. İlk icat edildikleri 1960’lardan bu yana oldukça uzun bir yol kat ettiler. Fotokromik ilk merceklerin yavaş kararmaları, saydamlaşmaları ve bazen de ikisinin arasında kalmaları gibi sorunları vardı. Yeni nesil gözlükler ise hem cam hem de hafif plastik çözümleriyle çok daha hızlı bir şekilde saydamlaşıyor ve kararıyorlar.

 Fransa’daki Corning Ophthalmic’de Cam Mühendisi olan Lionel M. Tanguy “ İlk fotokromik mercekler camdan yapıldı ve Corning firmasında görevli bilim insanları tarafından geliştirildi. Firma yıllardır kendi orijinal prosesinde geliştirmeler yapıyor ancak genel olarak bilimsel alt yapıda büyük bir değişim gerçekleşmedi.” diyor.

Fotokromik cam mercekleri gümüş halojenür kristallerini  (AgX) camla bütünleştirilmiş bir şekilde içerir. UV-A ışığına (320-400nm dalga boyları arası) maruz kalan camdan gelen elektronlar renksiz gümüş katyonları(Ag+) ile birleşerek elementel gümüşü (Ag) oluştururlar. Elementel gümüşün oluşmasıyla beraber mercekler kararır. Ancak bu reaksiyon gölgede tersinirdir. Gümüş orijinal iyonik durumuna geri döner ve mercekler tekrar şeffaf olur.

Bazı plastik fotokromik merceklerin ilk üreticisi Transitions Optical yöneticilerinden Chris Baldy “Plastik fotokromik merceklerin kimyası cam olanlardan tamamıyla farklıdır. Plastik merceklerin ilk nesli “mavi pyridobenzoxazines” olarak da bilinen organik boyalara tabiydi. Müteakip nesillerde “naphthopyrans” kullanıldı. Günümüzde ise “indenonaphthopyrans” kullanılmaktadır. “ diyor.

Fotokromik boya UV ışınımına maruz kaldığında bir kimyasal bağ kopar. Akabinde molekül görünür bölgedeki daha uzun dalga boylarını emebilecek yeni bir yapıya kendisini dönüştürür. Böylece merceklerin kararmasını sağlanır.

Boyalar üzerinde yıllardır devam eden gelişmeler hem daha hızlı kararmaya ve şeffaflaşmaya hem de daha uzun kullanım süresine neden olmaktadır. Örneğin Naphthopyran’nın benzen halkalarından birinin dağılmasıyla indenonaphthopyrans’a dönüşümü ve böylece boyanın zamanla bozulmasının engellenmesine yardımcı oluşu gibi.

(Animasyon için tıklayınız.)

Boyalar önemlidir ancak hikâyenin sadece yarısını oluştururlar. Fotokromik boya katmanını taşıyan mercek malzemesi kararmanın ve şeffaflaşmanın ne kadar hızlı olacağına da etki eder.  Fotokromik boyalar harcı âlem plastik mercek malzemeleriyle iyi performans sergileyemezler. Bu yüzden firmalar boyalara uygun özel, patentli monomerler geliştirirler.

Polycarbonate ve thiourea gibi ince plastik mercek malzemeleri zor reçetelerde kullanılır. Bu malzemeler ayrıca fotokromik boyalarla iyi geçinemezler. Şöyle ki Thiourea fotokromik boyalara saldırabilir ve oldukça hızlı bir şekilde bozabilir. Polycarbonate’de ise boya polycarbonate ile sorunsuz bir şekilde kaynaşabilir ancak çok ama çok yavaş bir şekilde kararır ve şeffaflaşır. Bütün bu sorunları aşmanın yolu ise Transition firması tarafından geliştirilen çok katmalı sandviç modelidir. Fotokromik boya polyurethane’dan oluşan iki katmanın arasında yer alır ve bu polyurethane katmanlarda polycarbonate ve thiourena katmanları arasında bulunur.

Son zamanlarda plastik fotokromik mercekler hem Asya da hem de Avrupa’da kurulmuş onlarca firma tarafından pazarlanmaktadır. Bu firmalar fotokromik boya yapımıyla ilgili benzer stratejiler uygulamaktalar. Öyleyse bu firmaları birbirinden ayıran yegâne fark nedir? – Kendi mercek malzemelerinin karışımı.

Bu arada halen cam fotokromik merceklerle ilgili bazı dezavantajlarda yok değil. Camın yerleşik ağırlığı burnunuzun üzerinde fark edilebilir işaretlere neden olmasına rağmen, cam fotokromik mercekler çizilmelere karşı daha iyi direnç gösterir. Ancak plastik muadillerine göre daha uzun sürede kararır ve şeffaflaşır. Çünkü cam mercekler dayanıklı inorganik gümüş kullanırken plastik mercekler daha az sağlam organik boya molekülleri kullanır.

 Hem cam hem de plastik fotokromik mercekler uzun bir yol kat etmelerine rağmen, şoförler için genel bir eksiklik halen güncelliğini korumaktadır. Şöyle ki otomobil ön camlarında UV ışınlarını emen PVB’den (polyvinyl butyral) oluşmuş bir katman mevcuttur. Bu katman UV ışınlarını engellediği için mercekler harekete geçememekte, kararamamakta ve şoförleri güneş altında gözlerini kısmak zorunda bırakmaktadır. Firmalar otomobil ön camlarının arkasında daha iyi bir performans sergilemek için görünür bölgede de daha fazla emilimi sağlayacak çeşitli kimyasalları boyalara ekleyerek yeni tasarımlar yapmaya devam ediyorlar.  Ancak fotokromik mercek kullanıcıları birçoğu için direksiyon başına geçilmesinin anlamı aynı zamanda eski moda güneş gözlüklerini takmak anlamına geliyor.

 http://www.denizkaya.net/translations/kolormatik-gozlukler/