Запітніння очкових лінз викликає різке зниження їх світлопропускання, що саме по собі небезпечно, а негайне протирання лінз підручними засобами - рукавичкою або рукавом - призводить до утворення подряпин і зниження терміну експлуатації очок. Від запотівання лінз, захисних щитків і масок в чималому ступені страждають і ті, хто займається екстремальними та зимовими видами спорту - пейнтболом, сноубордом, лижами, дайвінгом.

З фізичної точки зору основна проблема запотівання - це зіткнення повітря з поверхнями, температура яких нижче точки роси. Точка роси - це температура, до якої повинне охолонути повітря при даному тиску, щоб водяна пара, яка міститься в ньому,досягла насичення і почала конденсуватися, тобто щоб з'явилася роса. Вода завжди присутня в повітрі у вигляді водяної пари, що й обумовлює його вологість, причому чим більше водяної пари міститься в кубічному метрі повітря, тим його вологість більше. Однак повітря може насичуватися вологою не безмежно - наприклад, при температурі 16 ° С в одному кубічному метрі повітря може міститися не більше 13,6 г вологи. У разі перевищення цієї кількості при тій же температурі 16 ° С волога починає випадати з повітря у вигляді дрібних крапель - конденсату. Чим тепліше повітря, тим більше водяної пари воно може містити. Чим нижче температура повітря, тим менше в ньому може міститися вологи - так, при 10 ° С в одному кубометрі повітря може бути присутні не більше 9,4 г, а при 0 ° С - не більше 4,84 м Якщо повітря, що має температуру 16 ° С і містить 9,4 г / м3 вологи починаєохолоджуватись, то при 10 ° С воно буде насичено вологою максимально і його вологість досягне 100%. При подальшому зниженні температури з повітря починає випадати волога - конденсат.

Головне, що слід чітко розуміти при розгляді проблеми запотівання, - це те, що на конденсацію вологи в рівній мірі впливають обидва фактори: температура і вологість. Якщо в приміщення внесений з вулиці холодний предмет, то його більш низька температура і вологість повітря в приміщенні можуть в сукупності привести до утворення конденсату на поверхні цього предмета. Класичним прикладом такого випадку і служить запотівання зовнішньої поверхні очкових лінз при вході з морозу в приміщення, що обігрівається.

Основні способи запобігання запотівання.

При попаданні з холоду в тепле приміщення лінзи внаслідок їх низької теплопровідності ще деякий час зберігають більш низьку температуру, ніж температура навколишнього середовища. Це призводить до конденсації на їх поверхні найдрібніших крапель вологи з повітря, які і викликають зниження світлопропускання. Для зменшення цього ефекту в даний час застосовуються такі способи:

• модифікація поверхні лінз з метою додання гідрофільних властивостей;

• нанесення на лінзи гідрофільних покриттів;

• застосування спеціальних спреїв, олівців і серветок для обробки лінз;

• спеціальні конструкційні особливості спортивних окулярів, масок і щитків.

Слід зазначити, що проблема запотівання лінз може виникати при різних видах діяльності і різних температурних умовах, тому не доводиться говорити про якусь єдиною методикою оцінки ефективності способів боротьби з нею. 

Гідрофілізація поверхні.

Гідрофільні покриття функціонують як губка, поглинаючи конденсуючу вологу з повітря. При цьому самі покриття набухають і значно погіршують свої абразивостойкіі адгезійні властивості, тому поводитися з гідрофільними покриттями слід з максимальною обережністю. До того ж ці покриття мають обмежену здатність до вологовбирання і можуть замерзати при повторному виході на холод, знижуючи свою ефективність.

Гідрофільні покриття широко застосовуються для запобігання запотівання захисних і спортивних окулярів. На сайті Murrays.com ми знайшли докладний опис спортивних окулярів марки «Barz» і думка користувача про їх застосування. Повідомляється, що ці окуляри з гідрофільним покриттям протягом 11 тижнів застосовувалися для активних занять велосипедним спортом. За оцінкою лікаря-офтальмолога, носіння цих окулярів не тільки надійно захищає очі, але і сприяє їх кращому зволоженню слізної рідиною, знижуючи потребу в зволожуючих краплях.

Користувач очок докладно описує методику їх застосування. Так, окуляри «Barz» забезпечують захист від запотівання, тільки якщо їх підтримувати у вологому стані. Для цього перед використанням окуляри необхідно 15 секунд витримати в дистильованої води, потім вийняти, струсити надлишок води і надіти окуляри. Окуляри «Barz» слід носити постійно, не знімаючи, а у разі зняття більше ніж на 30 секунд їх слід зволожити заново. Користувач очок повідомляє, що при заняттях спортом він завжди має при собі пляшечку з дистильованою водою для зволоження лінз очок.

З метою забезпечення надійної експлуатації не рекомендується:

• доторкатися до внутрішньої поверхні лінз пальцями;

• змочувати окуляри водопровідною водою;

• впливати на окуляри хімічними розчинниками;

• мити їх за допомогою миючих засобів на основі поверхнево-активних речовин.

Але навіть при дотриманні всіх рекомендацій по догляду термін служби очок складає всього кілька місяців.

Гідрофобні покриття

Більшість виробників очкових лінз пішли по шляху створення багатофункціональних покриттів. Стандартне багатофункціональне покриття складається з зміцнюючого шару, надійно захищає лінзи від подряпин , багатошаровим покриттям, що забезпечує збільшення світлопропускання і зменшення відбиття від поверхні, а також завершального гідрофобного покриття. Саме зовнішня гідрофобне покриття забезпечує стійкість очкових лінз до зменшення світлопропускання внаслідок запотівання.

У захисних і спортивних окулярах можливе суміщення абразивостійкий і гідрофобного покриттів. Гідрофобні покриття наносять методом занурення або центрифугування; крім того, можлива полімеризація завершального гідрофобного покриття з мономерів, впорскується в газовій фазі в камеру установки. Гідрофобні покриття засновані на кремнійорганічних фторовмістних матеріалах, що мають мінімальну поверхневу енергією і низьким коефіцієнтом тертя. Ці матеріали забезпечують найменше змочування поверхні водою. Так, кут змочування у сучасних гідрофобних покриттів, наприклад у «Crizal Alize» компанії «Essilor», «View Protect» із захисним гідрофобним шаром «Aquacoat» компанії «Hoya Vision Care», «LotuTec» компанії «Carl Zeiss» і деяких інших, становить 110-112 °. Принцип роботи гідрофобного покриття в умовах можливого запотівання полягає в відштовхуванні крапель води, які і створюють ефект помутніння. Через низьку адгезії краплі вологи швидко видаляються з поверхні, не вимагаючи протирання поверхні очкових лінз.

Застосування спреїв і серветок

В асортименті багатьох оптичних салонів представлені спреї (наприклад, спрей «Zero-Fog» компанії «Opto Chemicals», «Супер-Оптик» компанії «Bagi», «2 Day Formula» компанії «CentroStyle», «BPI No Fog» компанії «BPI »,« Snowter »компанії« Арка-Центр 2000 »), а також серветки різних виробників (які забезпечують тимчасовий ефект захисту від запотівання).

До складу композицій спреїв і серветок входять поверхнево-активні речовини (ПАР), які вибірково адсорбуються на поверхні лінз і забезпечують ефект незапотівання. Молекули ПАР мають дифільну будова - полярну «голову» і гідрофобний «хвіст». Вони адсорбуються до полярної складової на поверхні скла, а гідрофобна частина орієнтована перпендикулярно поверхні. У силу того що утримування молекул поверхнево-активних речовин здійснюється за рахунок сил фізичного, а не хімічної взаємодії, при експлуатації очкових лінз молекули поступово залишають поверхню, і ефект незапотівання знижується. У цьому випадку рекомендується повторити обробку спреєм або серветкою. Наведемо методику обробки очкових лінз спреєм «Zero-Fog» компанії «Opto Chemicals», яка, з нашої точки зору, є найбільш правильною . Спрей слід нанести на поверхню лінз, після чого ретельно протерти їх чистою серветкою. Потім рідину необхідно повторно нанести на поверхню очкових лінз, рівномірно розподілити пальцями і раніше використаною серветкою ретельно протерти лінзи (не рекомендується використовувати чисту серветку, так як при протиранні вона може видалити плівку ). Утворене покриття буде відштовхувати молекули води, перешкоджаючи утворенню мутного конденсату вологи.