Thế hệ các chuyên gia nhãn khoa trước đây thường hỏi họ có dùng tròng kính thủy tinh hay pha lê, và chế giễu loại tròng kính nhựa mà chúng ta thường đeo ngày nay. Bởi vì khi họ lần đầu tiếp xúc với tròng kính nhựa, công nghệ phủ lớp của loại tròng kính này chưa phát triển đủ, và có những nhược điểm như không bền và dễ bị ố. Thêm vào đó, nhiều nhà sản xuất và nhà bán lẻ đang tồn đọng lượng lớn tròng kính thủy tinh cần bán, nên những nhược điểm của tròng kính nhựa đã bị phóng đại trong một thời gian dài.
Tròng kính thủy tinh có ưu điểm là khả năng chống mài mòn và chiết suất cao. Tuy nhiên, trọng lượng và độ dễ vỡ đã khiến chúng bị thay thế bởi tròng kính nhựa. Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, công nghệ phủ lớp được phát triển bởi ngành công nghiệp sản xuất tròng kính đã giải quyết được nhiều vấn đề mà tròng kính nhựa gặp phải từ những ngày đầu ra đời. Bài viết này sẽ giới thiệu ngắn gọn về lớp phủ của tròng kính, giúp bạn hiểu rõ hơn về các lớp phủ trên tròng kính bạn đang đeo và lịch sử phát triển của chúng.
Thông thường, chúng ta có ba loại lớp phủ trên thấu kính, đó là lớp phủ chống mài mòn, lớp phủ chống phản xạ và lớp phủ chống bám bẩn. Mỗi lớp phủ sử dụng các nguyên lý khác nhau. Chúng ta đều biết rằng màu nền của cả thấu kính nhựa và thấu kính thủy tinh đều không màu, và các màu nhạt trên các thấu kính thông thường của chúng ta là do các lớp phủ này tạo ra.
Màng chống mài mòn
So với tròng kính thủy tinh (thành phần chính của thủy tinh là silicon dioxide, một vật liệu vô cơ), bề mặt tròng kính làm từ vật liệu hữu cơ dễ bị mài mòn hơn. Có hai loại vết xước trên bề mặt tròng kính có thể quan sát được bằng kính hiển vi. Loại thứ nhất là do cát và sỏi nhỏ gây ra. Mặc dù vết xước nông và nhỏ, người đeo không dễ bị ảnh hưởng, nhưng khi những vết xước này tích tụ đến một mức độ nhất định, hiện tượng tán xạ ánh sáng do vết xước gây ra sẽ ảnh hưởng đáng kể đến thị lực của người đeo. Loại thứ hai là vết xước lớn do sỏi lớn hoặc các vật cứng khác gây ra. Loại vết xước này sâu và rìa thô ráp. Nếu vết xước nằm ở trung tâm của tròng kính, nó sẽ ảnh hưởng đến thị lực của người đeo. Do đó, lớp màng chống mài mòn đã ra đời.
Màng chống mài mòn cũng đã trải qua nhiều thế hệ phát triển. Ban đầu, nó xuất hiện vào những năm 1970. Vào thời điểm đó, người ta tin rằng thủy tinh có khả năng chống mài mòn là do độ cứng cao, vì vậy để làm cho thấu kính nhựa có khả năng chống mài mòn tương tự, phương pháp phủ chân không đã được sử dụng, một lớp vật liệu thạch anh được phủ lên bề mặt của thấu kính hữu cơ. Tuy nhiên, do hệ số giãn nở nhiệt khác nhau của hai vật liệu, lớp phủ dễ bị bong tróc và giòn, hiệu quả chống mài mòn không tốt. Một thế hệ công nghệ mới sẽ xuất hiện cứ sau mười năm trong tương lai, và lớp phủ chống mài mòn hiện nay là một lớp màng hỗn hợp gồm ma trận hữu cơ và các hạt vô cơ. Phần trước cải thiện độ dẻo dai của màng chống mài mòn, và phần sau làm tăng độ cứng. Sự kết hợp hợp lý của cả hai đạt được hiệu quả chống mài mòn tốt.
Lớp phủ chống phản xạ
Tròng kính chúng ta đeo cũng giống như những tấm gương phẳng, và ánh sáng chiếu vào bề mặt tròng kính sẽ phản xạ lại. Trong một số trường hợp cụ thể, sự phản xạ do tròng kính tạo ra không chỉ ảnh hưởng đến người đeo mà còn ảnh hưởng đến người nhìn người đeo, và trong những tình huống khẩn cấp, hiện tượng này có thể dẫn đến những sự cố an toàn nghiêm trọng. Do đó, để tránh những tác hại do hiện tượng này gây ra, các lớp màng chống phản xạ đã được phát triển.
Lớp phủ chống phản xạ dựa trên sự biến động và giao thoa của ánh sáng. Nói một cách đơn giản, lớp màng chống phản xạ được phủ lên bề mặt của tròng kính, sao cho ánh sáng phản xạ được tạo ra trên bề mặt trước và sau của lớp màng giao thoa với nhau, từ đó triệt tiêu ánh sáng phản xạ và đạt được hiệu quả chống phản xạ.
Màng chống bám bẩn
Sau khi bề mặt thấu kính được phủ lớp chống phản xạ, rất dễ bị bám bẩn. Điều này sẽ làm giảm đáng kể khả năng chống phản xạ và khả năng nhìn của thấu kính. Nguyên nhân là do lớp phủ chống phản xạ có cấu trúc vi xốp, nên một số hạt bụi mịn và vết dầu mỡ dễ bám lại trên bề mặt thấu kính. Giải pháp cho hiện tượng này là phủ thêm một lớp màng bảo vệ lên trên lớp màng chống phản xạ, và để không làm giảm khả năng chống phản xạ của lớp màng, độ dày của lớp màng bảo vệ này cần phải rất mỏng.
Một thấu kính tốt cần có một lớp màng tổng hợp được tạo thành từ ba lớp này, và để tăng cường khả năng chống phản xạ, cần có nhiều lớp màng chống phản xạ chồng lên nhau. Nói chung, độ dày của lớp chống mài mòn là 3~5µm, màng chống phản xạ nhiều lớp khoảng 0,3~0,5µm, và màng chống bám bẩn mỏng nhất là 0,005µm~0,01µm. Thứ tự các lớp màng từ trong ra ngoài là lớp phủ chống mài mòn, lớp phủ chống phản xạ nhiều lớp và màng chống bám bẩn.
Thời gian đăng bài: 08/06/2022