หมดปัญหาแว่นขึ้นฝ้า การเคลือบทองบนเลนส์

หลายท่านอาจมองแว่นตาในมุมมองที่หลากหลาย เป็นได้ทั้งเครื่องประดับหรือแฟชั่น แต่สำหรับผู้มีปัญหาค่าสายตาแว่นตาถือเป็นส่วนหนึ่งในร่างกาย ช่วยให้เราสามารถใช้ชีวิตประจำวันได้เหมือนปกติ โดยเฉพาะสำหรับท่านที่มีค่าสายตาสูงเป็นพิเศษแว่นยิ่งเป็นสิ่งขาดไม่ได้

 

          หนึ่งในปัญหาสำคัญแก่คนสวมแว่นคือ เมื่อเข้าไปในพื้นที่มีความชื้นสูงหรืออากาศเย็น สิ่งตามมาคือฝ้าที่มักตกค้างบดบังทัศนวิสัย สร้างความปวดหัวให้แก่คนสวมแว่นตาเป็นอย่างยิ่ง โดยเฉพาะช่วงเวลาเข้าสู่ฤดูหนาวหรือการสวมหน้ากากอนามัย

 

          แต่ทุกอย่างกำลังจะเปลี่ยนไปจากสารเคลือบเลนส์ชนิดใหม่ซึ่งมีคุณสมบัติในการช่วยป้องกันการเกิดฝ้า

แนวทางป้อนกันฝ้าบนแว่นในปัจจุบัน

 

          หลายท่านอาจสงสัยว่าที่ผ่านมาไม่มีเทคโนโลยีป้องกันเรื่องเหล่านี้เลยหรือ? อันที่จริงมีการออกแบบเลนส์กันฝ้าออกมาให้ใช้งานอยู่บ้าง เพื่อแก้ไขปัญหาการเกิดฝ้าจากไอน้ำที่มักยึดเกาะบนผิวเลนส์ ซึ่งมักรบกวนกิจกรรมการใช้ชีวิตของผู้สวมแว่นตาจนอาจเกิดอันตราย นำไปสู่การคิดค้นสารเคลือบกันฝ้าที่ใช้งานบนกระจกชนิดต่างๆ

 

          คุณสมบัติของสารเคลือบชนิดนี้จะทำงานโดยการเปลี่ยนไอน้ำที่เกิดการควบแน่นให้กลายเป็นชั้นฟิล์มบางใสซึ่ง่สามารถมองทะลุผ่านลงบนเลนส์ วิธีนี้จะช่วยสร้างแรงตึงผิวให้ไอน้ำไม่จับตัวรวมกันเป็นไอและควบแน่นจนปรากฏลงบนเลนส์ ช่วยป้องกันการเกิดฝ้าจนถูกนำไปใช้งานในอุปกรณ์หลากหลายรูปแบบ

 

          ข้อจำกัดของสารเคลือบชนิดนี้คือ หากต้องการป้องกันการเกิดฝ้า จำเป็นต้องใช้สเปรย์คงคุณสมบัติไว้ แม้ปัจจุบันจะได้รับการพัฒนาจนการพ่นสเปรย์จะมีฤทธิ์ครอบคลุมถึง 1 อาทิตย์ก็ตาม แต่การต้องใช้สเปรย์พ่นเพื่อใช้งานสารเคลือบได้เต็มประสิทธิภาพ ทำให้แม้จะมีคุณสมบัติดีแต่ก็ยังไม่เป็นที่นิยมในการใช้งาน

 

          ล่าสุดสารเคลือบอนุภาคนาโนชนิดใหม่ที่ผลิตขึ้นจากทองคำ อาจเป็นคำตอบสำหรับการป้องกันฝ้าอย่างแท้จริง

สารเคลือบจากทองคำช่วยป้องกันฝ้า

 

          ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก Swiss Federal Institute of Technology หลังพวกเขาได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรเทคโนโลยี การเคลือบไททาเนียมออกไซด์และทองคำระดับนาโน ซึ่งมีคุณสมบัติในการป้องกันฝ้าและไอน้ำไม่ให้ควบแน่นและยึดเกาะลงบนแว่น 100% ขึ้นมาสำเร็จ

 

          ข้อแตกต่างสำคัญของสารเคลือบกันฝ้ารุ่นก่อนต่อสารเคลือบนี้คือ พวกเขาไม่ได้ใช้การสร้างแรงตึงผิวให้กลายเป็นชั้นฟิล์มเพื่อป้องกันการยึดเกาะ ในขณะที่สารเคลือบชนิดใหม่มีคุณสมบัติในการดูดซับรังสีอินฟาเรดจากแสงอาทิตย์ เพื่อสะสมพลังงานความร้อนสำหรับป้องกันการเกิดฝ้าบนเลนส์แทน

 

          กระบวนการนี้เกิดขึ้นจากการเคลือบฟิล์มไทเทเนียมออกไซด์สองชั้น โดยตรงกลางมีอนุภาคนาโนจากทองอยู่กึ่งกลาง แม้จะมีการซ้อนกันถึงสามชั้นแต่การเคลือบนี้มีขนาดบางเฉียบเพียง 10 นาโนเมตร หรือมีความบางกว่าแผ่นทองคำเปลว 12 เท่า

 

          การดูดซับพลังงานความร้อนหลักจะเป็นหน้าที่ของอนุภาคทองคำ โดยทำการดูดซับแสงอาทิตย์และรังสีอินฟาเรดทราว 50% สามารถผลักดันให้อุณหภูมิของเลนส์สูงกว่าอากาศรอบข้างราว 8 องศาเซลเซียส ลดอัตราการยึดเกาะของหยดน้ำบนผิวเลนส์และการเกิดฝ้าลงอย่างมาก

 

          ส่วนไทเทเนียมออกไซด์ที่ทำการฉาบลงบนผิวเลนส์มีคุณสมบัติกระจายแสง ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับความร้อนให้ทั่วถึงทุกส่วนของเลนส์ อีกทั้งยังช่วยในแง่ความทนทาน ป้องกันรอยขีดข่วนที่จะเกิดขึ้นต่อสารเคลือบและตัวเลนส์ได้อีกด้วย

 

          อีกทั้งสารเคลือบชนิดนี้แม้ใช้ประโยชน์จากแสงแต่ไม่ส่งผลกระทบต่อการมองเห็นและสีสันแต่อย่างใด

 

 

          อนาคตของสารเคลือบที่ไม่ได้จบแค่แว่นตา

 

          เมื่อพูดถึงทองอาจทำให้หลายท่านเกิดข้อสงสัยว่า เทคโนโลยีนี้จะมีราคาสูงเกินไปหรือไม่ ด้วยเราทราบดีว่าแร่ทองถือเป็นโลหะล้ำค่าราคาสูง จนอาจเกิดคำถามหรือข้อกังวลว่าการเคลือบเลนส์ชนิดนี้แม้มีประสิทธิภาพ แต่จะสามารถนำไปใช้งานจริงได้เพียงไร?

 

          อย่างที่บอกไปว่าสารเคลือบชนิดนี้มีความบางเป็นพิเศษ แม้รวมชั้นไทเทเนียมออกไซด์ตรงส่วนผิวสารเคลือบชนิดนี้ก็มีความบางกว่าทองคำเปลวถึง 12 เท่า สารเคลือบทองคำจะบางเพียง 5 นาโนเมตร คาดการณ์ว่าเลนส์แว่นตาคู่หนึ่งจะใช้ปริมาณทองคำเพียง 0.3 มิลลิกรัม ซึ่งจะมีต้นทุนอยู่ราว 0.017 ดอลลาร์(0.5 บาท) เท่านั้น

 

          ข้อจำกัดในปัจจุบันของสารเคลือบชนิดนี้คือ แม้ต้องการปริมาณแสงอาทิตย์น้อยมากในการสะสมพลังงาน แต่สารเคลือบยังต้องได้รับแสงในปริมาณพอเหมาะจึงสามารถป้องกันการเกิดฝ้าได้ นี่จึงยังเป็นยังคงเป็นข้อจำกัดของสารเคลือบที่จำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงต่อไป

 

          นอกจากนี้ทีมวิจัยยังระบุว่า ในอนาคตพวกเขาคาดหวังให้สารเคลือบนี้ไม่ได้จำกัดเพียงแว่นตา แต่ยังคาดหวังให้ได้รับการใช้งานกับกระจกหน้าต่างภายในบ้าน เลนส์ชนิดต่างๆ หรือแม้แต่กระจกของรถยนต์ไฟฟ้า เพื่อช่วยลดอัตราการใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ในการสร้างความร้อนเพื่อขจัดฝ้าบนกระจกในอนาคตอีกด้วย

 

 

          ปัจจุบันเรายังไม่อาจทราบว่าเทคโนโลยีนี้จะได้รับการต่อยอดไปถึงไหน แต่สำหรับผู้สวมแว่นตาในชีวิตประจำวัน การเคลือบทองนี้จะมีประโยชน์อย่างมาก โดยเฉพาะในฤดูหนาวหรือสถานการณ์ที่เราต้องสวมหน้ากากอนามัย ช่วยเพิ่มความปลอดภัยในการใช้ชีวิตแก่คนอีกนับล้าน

 

          ดังนั้นเราคงได้แต่คาดหวังว่าเทคโนโลยีนี้จะแพร่หลายและได้รับการนำมาใช้งานในเร็ววัน

 

 

 

          ที่มา

 

          https://interestingengineering.com/innovation/gold-based-anti-fog-coating

 

          https://newatlas.com/materials/anti-fog-gold-coating-glasses/

 

          https://www.essilor.co.th/products/anti-fog-lenses

 

          https://www.ktoptic.com/antifog/