Otomatik Kararan Camlar Nasıl Çalışır?

Camlar ve mercekler günlük hayatımızda sıklıkla kullanılmakta. Bu yazımızda otomatik olarak kararan cam ve merceklerin nasıl çalıştığını inceleyeceğiz.

A- A+

16.01.2019 tarihli yazı 11546 kez okunmuştur.

Otomatik Mercek Cam

Otomatik kararan camlar ve koruyucu plastikler birçok alanda kullanılıyor. Bu etkileyici teknoloji aslında uzun yıllardır hayatımızda yer alıyor. Fakat son birkaç yıl içerisinde daha önce hiç olmadığı kadar yaygın ve çeşitli noktalarda karşımıza çıkmaya başladı.

Otomatik kararmanın ardında fotokromizm (ışıkla yer değiştirme/ışığa duyarlılık) ilkesi yer alıyor. Bu teknoloji temel olarak çift taraflı reaksiyon gerçekleştirebilen kimyasalların cam veya plastiğin içine karıştırılması yöntemine dayanıyor. Bu kimyasallar ışığın belli dalga boylarına maruz kaldığı süre boyunca renk değiştirebiliyor.

İlk olarak 1960’lı yıllarda Corning Glass firması tarafından gözlük camlarında kullanılarak piyasaya sürüldü. Corning Glass aynı zamanda bu teknolojiyi son kullanıcı ürünlerinde kullanılacak şekilde tasarlayan ilk firmadır. Firma camı gümüş halojenür ile (genelde gümüş klorür) karıştırarak sıcak kalıplar ile üretiyor.

►İlginizi Çekebilir: Güneş Enerjili Güneş Gözlüğü

Gümüş klorür molekülleri ısıl işlemden sonra şeffaf bir hal alıyor. Daha sonra ultraviyole ışınlara maruz bırakılarak bileşenlerine ayrılıyor. Parlak güneş ışığında söz konusu cam veya plastik içindeki mikroskobik gümüş partikülleri aktif hale geçerek kararma sürecini başlatır. Güneş ışını ortadan kalktığında gümüş tekrar reaksiyona girerek renksiz şeffaflığa geri döner. Gümüş klorürün farklı oranlarda kullanımı farklı koyuluk değerlerini sağlayabiliyor.

Tüm kimyasal reaksiyonlar belli yasaları takip eder. Bunlardan biri de sıcaklığın artışının reaksiyonu hızlandırması ve sıcaklığın düşmesinin reaksiyonu yavaşlatmasıdır. Çok sıcak yaz günlerinde gümüş klorür reaksiyonu oldukça hızlı gerçekleşir. Öyle ki, tam olarak kararma gerçekleşmeden reaksiyon tamamlanır. Aynı şekilde çok soğuk günlerde de tersine reaksiyon için bu durum geçerlidir. Ayrıca fotokromik katkı cam veya plastik boyunca dağıldığı için kararma oranı da şeffaf malzemenin kalınlığı ile bağıntılıdır. Bu tersinir reaksiyonlar tam mükemmellikte değildir. Yüksek sayılarda kararma-açılma döngülerinden sonra en baştaki şeffaflığa dönülmesi zor olmaktadır. Bir süre sonra cam veya plastik madde az da olsa bir miktar sürekli kararmış halde kalmaya başlar.

►İlginizi Çekebilir: Atık Cam Şişelerden Pil Üretiliyor

Özellikle araç ön camlarında güneşin tüm ultraviyole ışınlarını filtrelemesi amacıyla bu teknolojiye başvurulmaktadır. Modern araçlarda klasik gümüş klorür katkılı fotokromik camlar güneşin en parlak olduğu saatlerde dahi görevini layıkıyla yerine getirebiliyor. Fakat motosikletler için böyle bir ön cam durumu söz konusu olmuyor. Dolayısı ile mühendisler ve tasarımcılar bu teknolojiyi kasklarda kullanmayı denediler.

Kask camları veya motosiklet gözlüklerinde son yıllarda bu teknolojinin kullanımı artıyor. Buradaki en önemli nokta ise bu camlar için fotokromik özellik sağlayan yeni katkı maddelerine başvurulması. Yeni katkı maddeleri (indolino-spironaphthoxacins) organik olmaları ile öne çıkıyor. Bu katkı maddeleri kask camlarına iki farklı yol ile karıştırılıyor.

Bunlardan ilki ısıl enjekte yöntemidir. Bu yöntemde son şekli verilmiş kask camı ısıl ortamda organik maddelere maruz bırakılır. Bunun da üstüne çizilmeye dayanıklı kaplama uygulanır. Fakat her şeffaf malzemenin yapısı bu sürece uygun olmayabiliyor. İkinci yöntemde ise renk değiştiren maddeler oldukça ince bir film tabakası halinde kaplama olarak uygulanıyor. Her iki yöntemde de organik yapılı kararma katkı maddeleri hem sıcaklığa karşı daha az hassas hem de tıpkı güneş gözlüklerindeki gibi farklı renk tonları sağlamaya imkan veriyor.

►İlginizi Çekebilir: Siemens Elektrikli Uçak için Ortaklık Kurdu

Fakat cam karartma teknolojisi bu bahsettiğimiz katkı maddeleriyle sınırlı değil. Son yıllarda geliştirilen elektrokromik teknoloji ile de karartma uygulama mümkün oluyor. Düşük bir akımla aktif edilebilen maddeler içeren tasarım özellikle bazı uçak modellerinde pencere perdeleri yerine kullanılmaya başlandı bile.

Küçük bir anahtar yardımıyla cama akım verip ve istediğiniz tonda kararmasını sağlayabiliyorsunuz. İki camın arasına yerleştirilen özel jel madde ile istenen anda kararma sağlanabiliyor. Işığa duyarlı fotokromik teknolojiden çok daha hızlı tepkiler verebilse de bunun için bir akım kaynağı bulunmasının şart olduğunu unutmamak gerekiyor.

Yazar: Bedirhan Şen

Kaynak:

►popsci.com