เลนส์เปลี่ยนสีดีอย่างไร

ในปัจจุบัน การดำเนินชีวิตของมนุษย์นั้น รวมถึงกิจกรรมต่างๆที่ทำในชีวิตประจำวัน คงหลีกไม่พ้นที่ต้องผจญกับแสงแดด และรังสี UV เมื่ออยู่กลางแจ้ง การมองเห็นที่ชัดและสบายตานั้น จะต้องมีความสว่างของแสงที่เหมาะสมไม่มากและน้อยจนเกินไป กรณีที่อยู่กลางแจ้ง หรือภายนอกอาคาร หากปริมาณ แสงมีมากเกินไป จะทำให้คุณภาพการมองเห็นด้อยลง บางท่านมีอาการแพ้แสง สู้แสงไม่ได้ อาจจะรู้สึกแสบตา การสวมใส่แว่นกันแดดที่มีคุณสมบัติกันรังสี UV400 ทุกครั้งที่ต้องออกภายนอกอาคารจึงเป็นสิ่งจำเป็นครับ แต่ก็เป็นปัญหาสำหรับผู้ที่ต้องสวมใส่แว่นสายตาอยู่แล้ว กล่าวคือจะต้องมีแว่น 2 อัน อันหนึ่ง เป็นแว่นสายตาที่ใส่อยู่บนหน้า อีกอันเป็นแว่นกันแดดที่จะใช้เมื่ออยู่กลางแจ้ง หรือขณะขับรถตอนกลางวัน บางคนถึงกับต้องมีแว่นอีก 1 อันเอาไว้ในรถ เพื่อใส่ ขณะขับรถโดยเฉพาะ บางท่านแก้ปัญหาโดยใช้เลนส์ที่เคลือบสีปานกลางใส่ตลอดเวลา ซึ่งจะช่วยกรองแสงได้บ้างขณะอยู่กลางแจ้ง ก็ยังดีกว่าเลนส์ใสที่มิได้ เคลือบสีเลย แต่ก็จะไม่เพียงพอหากแสงมีความจ้ามาก และจะมีปัญหาในตอนที่แสงน้อย เช่นตอนพลบค่ำ หรือตอนกลางคืน ซึ่งมีปริมาณแสงน้อยอยู่แล้ว เลนส์แว่นยังมีสีไปลดปริมาณของแสงที่จะผ่านเข้าสู่ดวงตาอีก ทำให้ทัศนะวิสัยในการมองเห็นยิ่งแย่ลง จากปัญหาดังกล่าว เลนส์เปลี่ยนสีจะช่วยตอบโจทย์ได้ ้ครับ เนื่องจากเลนส์เปลี่ยนสี เป็นเลนส์ที่สามารถเปลี่ยนสีของเลนส์ได้เอง อย่างอเนกประสงค์ โดยเลนส์จะมีสีใสเมื่ออยู่ในร่ม หรือในอาคาร แล้วจะเปลี่ยนสี เข้มขึ้นเมื่ออยู่ภายนอกอาคาร ทำให้ผู้สวมใส่มีความสะดวก ไม่ต้องพกแว่น 2 อัน ไม่ต้องมากังวลเรื่องลืมแว่นกันแดดบ้าง ลืมเปลี่ยนแว่นบ้าง เราลองมาทำความรู้จักกับเลนส์เปลี่ยนสีกันครับ

เลนส์เปลี่ยนสี หรือ Photochromic Lenses เป็นเลนส์ที่สามารถเปลี่ยนสีให้เข้มขึ้นได้เมื่อถูกรังสี UV และเมื่อไรก็ตามเมื่อพ้นจากรังสี UV แล้วเช่นเดินเข้ามาในอาคาร เลนส์จะค่อยๆเปลี่ยนสีจางลง สู่ภาวะปกติก่อนที่จะเปลี่ยนสี เลนส์เปลี่ยนสีนั้นมีทั้งในวัสดุที่เป็นกระจก ,พลาสติก และโพลีคาร์บอเนต เลนส์เปลี่ยนสี ถูกพัฒนาขึ้นครั้งแรกโดยบริษัท Corning ประมาณปีคริสตศักราชที่ 1960 ในช่วงเวลานั้นมีเฉพาะวัสดุที่เป็นกระจก และต่อมาเมื่อเลนส์มีการพัฒนาไปใช้วัสดุอื่นๆ เทคโนโลยีของเลนส์เปลี่ยนสีก็เปลี่ยนแปลงไปให้เหมาะกับวัสดุของเลนส์ เลนส์กระจกเปลี่ยนสีนั้นในปัจจุบันถือว่าล้าสมัยไปมากแล้ว ทั้งนี้เนื่องจากวัสดุที่เป็นกระจก ผู้บริโภคไม่นิยมใช้เนื่องจากมีน้ำหนักมากกว่าพลาสติก อีกทั้งเมื่อตกพื้นเลนส์ก็จะแตกง่าย ทั้งยังมีความเสี่ยงต่อดวงตามากกว่า หากเกิดอุบัติเหตุ เช่นถูกสิ่งของบางอย่างกระแทกแว่นตา เลนส์กระจกจะแตก แล้วเศษกระจกอาจทะลุเข้าไปในลูกตาแต่ก็มีข้อดีคือกระจกจะเป็นรอยขีดข่วนบนผิวเลนส์ยากกว่าเลนส์ พลาสติก ด้วยความไม่นิยมเลนส์กระจกของผู้บริโภคดังกล่าว ทำให้ผู้ผลิตไม่สนใจที่จะพัฒนาเทคโนโลยีการเปลี่ยนสีบนเลนส์กระจก แต่กลับไปพัฒนาบนเลนส์ พลาสติกแทน ทั้งนี้เพราะเหตุผลในเชิงพาณิชย์

กลไกการเปลี่ยนสีของเลนส์กระจกนั้น เกิดจากการใส่สารเคมีลงไปในเนื้อเลนส์ สารนั้นมีชื่อว่า ซิลเวอร์ฮาไลด์ ( Silver Halide ) ซึ่งเป็นสารประกอบที่มี ส่วนผสมของเงิน ( Silver ) และฮาโลเจน ( Halogens ) เมื่อเลนส์ถูกแสงแดดก็จะทำให้อนุภาคอิเลคตรอนที่เกาะจับอยู่ที่ฮาโลเจน เคลื่อนที่ไปเกาะจับที่เงินทำให้เลนส์มีสีเข้มขึ้น กล่าวโดยสรุปก็คือการเปลี่ยนสีของเลนส์กระจกนั้น เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเลคตรอนระหว่างโมเลกุลของเงิน และฮาโลเจนนั่นเอง เนื่องจากเทคโนโลยีการเปลี่ยนสีของเลนส์กระจกไม่ได้ถูกพัฒนาต่อ จึงมีข้อด้อยดังนี้ ประการแรกสีของเนื้อเลนส์ในภาวะปกติก่อนที่จะเปลี่ยนสี มิได้ใสเหมือนเลนส์กระจกธรรมดา แต่สีจะออกเทา หรือน้ำตาลอ่อนๆ สีจะหม่นๆ ไม่ใส ประการที่สองการเปลี่ยนสีเมื่อถูกแสงแดดจะช้า และสีจะคืนตัวกลับสู่สภาวะเดิมได้ช้ามาก ประการที่สามเมื่อเลนส์ผ่านการใช้งานไประยะหนึ่งสีของเลนส์ในภาวะปกติจะหม่นๆขึ้นเรื่อยๆ กล่าวคือมีความใสน้อยลง นั่นคือมีความเป็นสีตกค้างอยู่ในเนื้อเลนส์มากขึ้นเรื่อยๆ

ต่อไปจะขอกล่าวถึงเทคโนโลยีของเลนส์เปลี่ยนสีในเลนส์พลาสติก เทคโนโลยีในปัจจุบันมีหลากหลาย ขึ้นอยู่กับสารเคมีที่ใช้ และแตกต่างกันไปตามขั้นตอนการผลิต การเปลี่ยนสีบนเลนส์พลาสติกนั้นปัจจุบันเป็นที่นิยมของผู้บริโภคมาก เนื่องจากสามารถทดแทนจุดด้อยของเลนส์กระจกเปลี่ยนสีไปได้มากทีเดียว กล่าวคือ เลนส์พลาสติกเปลี่ยนสีรุ่นล่าสุดเนื้อเลนส์จะใส เหมือนเลนส์ทั่วไป สีไม่หม่น (บางรุ่นที่เป็นเทคโนโลยีเดิม สีเลนส์ก็ยังหม่นอยู่) การเปลี่ยนสีจะเปลี่ยนได้ไวกว่าเลนส์กระจกมากเกินเท่าตัว

ทั้งการเปลี่ยนสีจากใสไปเข้ม และการคืนตัวของสี จากเข้มมาใส หลักการก็คือ จะทำการใส่สารเคมีลงไปในเลนส์ อาทิเช่น ออกซาซีน ( Oxazines ) หรือไพเรน ( Pyranes )

กลไกการเปลี่ยนสีของเทคโนโลยีนี้จะเกิดจากการเปลี่ยนโครงสร้างของอะตอมในโมเลกุลของสารที่ใส่ลงไป จากระนาบหนึ่งที่โปร่งแสงไปสู่อีกระนาบหนึ่งที่ทึบแสง เมื่อกระทบถูกรังสี UV การเปลี่ยนสีของเลนส์พลาสติกนั้นจะขึ้นอยู่กับปริมาณรังสี UV เป็นหลัก รองลงมาคืออุณหภูมิ ทีนี้ผมจะขอกล่าวถึงเฉพาะเทคโนโลยีที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ หรือเป็นที่นิยมของผู้บริโภค ซึ่งเทคโนโลยีการเปลี่ยนสีบนเลนส์พลาสติกนั้นจะมีอยู่ 2 เทคโนโลยีหลักๆ คือ

1. เทคโนโลยีของค่ายดั้งเดิม คือ Corning ชื่อสินค้าที่ทำตลาดอยู่คือ ตระกูลเลนส์เปลี่ยนสีที่มีชื่อว่า SunSensors หลักการคือเค้าจะใส่สารเคมีลงไปใน Monomer ที่จะนำไปทำเป็นชิ้นเลนส์ กล่าวคือสารเปลี่ยนสีจะผสมอยู่ในเนื้อเลนส์ เฉกเช่นเดียวกันกับเลนส์กระจก เพียงแต่ใช้สารเคมีคนละตัวกัน ข้อด้อยของเลนส์ที่ผลิตด้วยวิธีดังกล่าวนี้คือ ความเข้มของสีบนเลนส์เมื่อเลนส์เปลี่ยนสีแล้วจะไม่สม่ำเสมอ กล่าวคือหากเป็นเลนส์ที่มีกำลังเลนส์เป็นลบ(สำหรับแก้ไขผู้ที่มีสายตาสั้น) ลักษณะทางกายภาพของเลนส์ลบคือ ตรงจุดศูนย์กลางเลนส์จะบางกว่าบริเวณขอบเลนส์ เมื่อเลนส์เปลี่ยนสีเข้ม จะเห็นว่าตรงกลางเลนส์สีจะอ่อนกว่าบริเวณรอบๆ ทั้งนี้เนื่องจากตรงกลางเลนส์บางกว่า ก็มีสารเปลี่ยนสีในปริมาณที่น้อยกว่านั่นเอง ในทางตรงข้ามหากเป็นเลนส์ที่มีกำลังเลนส์เป็นบวก(สำหรับแก้ไขผู้ที่มีสายตายาว) เลนส์ประเภทนี้ความหนาตรงบริเวณกลางเลนส์จะหนากว่าบริเวณขอบด้านนอกเลนส์ เมื่อเลนส์เปลี่ยนเป็นสีเข้มตรงกลางเลนส์จึงดูมีสีเข้มกว่าบริเวณรอบนอก และหากกรณีที่สายตาของตาทั้งสองข้างไม่เท่ากัน นอกจากสีของ เลนส์ในแต่ละข้างไม่สม่ำเสมอทั้งเลนส์แล้วหากดูเปรียบเทียบกับเลนส์อีกข้างหนึ่งที่มีกำลังเลนส์ที่ต่างกัน ก็จะดูแล้วเห็นว่าสีของเลนส์ข้างซ้าย และข้างขวา มีสีที่มีระดับความเข้มต่างกันด้วย

2. เทคโนโลยีของตระกูลเลนส์ที่มีชื่อว่า Transitions หลักการของค่ายนี้คือ การเคลือบสารเปลี่ยนสีไว้บนผิวเลนส์ แล้วไปผ่านความร้อน สารเปลี่ยนสีจะซึมเข้าไปในเนื้อเลนส์อย่างสม่ำเสมอกันในแต่ละบริเวณบนผิวเลนส์ ไม่ว่าจะเป็นเลนส์ที่มีกำลังเลนส์เป็นลบ หรือเป็นบวก การเปลี่ยนสีเลนส์ของค่ายนี้จึงดูสม่ำเสมอทั่วทั้งเลนส์ ดูสวยงามไม่ขัดตาสำหรับผู้ที่มองมายังหน้าของผู้ที่สวมใส่เลนส์เปลี่ยนสี เทคโนโลยีรุ่นล่าสุดของค่ายนี้ชื่อว่า Transitions VI หรือ Transitions 6 ข้อด้อยของเลนส์เปลี่ยนสีค่ายนี้คือ ราคาค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับค่ายอื่นครับ

ตอนนี้เราก็ได้รู้จักเลนส์เปลี่ยนสีมากขึ้นแล้วส่วนจะใช้หรือไม่ใช้ขึ้นอยู่กับความจำเป็นหรือความต้องการของแต่ละบุคคลครับเลนส์เปลี่ยนสีใช่ว่าจะดีสมบูรณ์แบบนะครับ ข้อด้อยของเลนส์เปลี่ยนสีก็คือ จะเปลี่ยนสีไม่ได้ดีนักเมื่อใส่ขับรถยนต์ คือเปลี่ยนสีได้บ้างแต่จะไม่เข้ม ทั้งนี้เนื่องจากขณะอยู่ในรถ เลนส์แว่นไม่ได้กระทบถูกรังสี UV มากนัก ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนสี ยกเว้นขณะขับรถย้อนแสงอาทิตย์ อีกประการหนึ่งก็คือ ราคาค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับเลนส์ที่เปลี่ยนสีไม่ได้ หรือเลนส์ปกติครับ