VERRES PHOTOCHROMIQUES

Le photochromisme
Depuis l'invention par Cormng des premiers verres photochromiques (1964), le photochromisme s'est imposé comme une nouvelle caractéristique optique importante : les verres photochromiques ont en effet la propriété de modifier de manière réversible leurs capacités d'absorption selon l'action des rayonnements lumineux.
Ils représentent donc la particularité de changer de catégorie de transmission selon la luminosité ambiante.

Après une stagnation dans les années 80, les verres photochromiques enregistrent un important regain de popularité, qui tient pour l'essentiel aux progrès technologiques.
Ces verres ont Longtemps été disponibles uniquement en version minérale, mais Les porteurs peuvent désormais apprécier La commodité offerte par La diversité des photochromique s organiques et une palette de couleurs de plus en plus étoffée.

VERRES PHOTOCHROMIQUES
On fabrique les photochromiques en ajoutant des substances sensibles aux UV aux matériaux de base des verres. Ainsi traités, ces verres s'assombrissent à mesure que l'intensité lumineuse s'accroît. Le processus s'inverse lorsque la lumière diminue: le verre redevient clair II importe de dissocier leur fonction de celle des verres solaires. Les photochromiques constituent plus une solution polyvalente qu'une véritable protection contre le rayonnement solaire.

COULEURS
Tous les photochromiques sont teintés. Jusqu'à récemment, ils étaient proposés en gris ou en brun. Cette palette limitée s'expliquait par les coûts de développement élevés des verres photochromiques portant une teinte spéciale. On s'efforce depuis peu de stimuler la demande des consommateurs en étoffant la gamme des variations de couleurs. Suite au succès rencontré par le modèle Transitions 'Green' en Europe, Transitions a introduit un vaste éventail de teintes variables, en se concentrant sur les couleurs pastel à la mode, telles que le bleu, le rose, le mauve, l'orange et le bleu/vert.

Dans la plupart des cas, les photochromiques satisfont aux critères de reconnaissance des feux de circulation et sont généralement considérés comme
adaptes à la conduite de jour où le niveau de transmission minimum admissible est de 8%).
Cependant, le seuil de transmission pour la conduite nocturne étant de 75-80%, les porteurs de photochromiques doivent se méfier lorsque la luminosité est faible. Le pare-brise réduisant la transmission des UV, les photochromiques ne s'assombrissent pas complètement à l'intérieur d'une voiture. Les porteurs doivent Être conscients que leurs verres ne s'activeront pas durant la conduite et risquent de ne pas les protéger contre un éblouissement solaire intense.
Etant donné que tous les photochromiques actuels réagissent au rayonnement ultra-violet, le porteur est protégé contre les UV lorsque ses verres sont activés.
Mais cette protection n'est pas totale. En effet, ces verres laissent passer une petite quantité d'UV-A (entre 380 et 400nm environ(. Cependant, la transmission diminue
proportionnellement à l'intensité lumineuse. Les photochromiques réduisent égaiement la quantité de lumière bleue visible (partie inférieure du spectre), à laquelle une exposition prolongée peut être dangereuse.

TEMPS DE RÉACTION
La vitesse de réaction des photochromiques et la quantité de lumière transmise dépendent toutes deux de la température. A des températures basses, la réaction est plus lente, mais les verres s'assombrissent davantage

En revanche, à des températures plus élevées, le temps de réaction augmente, mois les verres ne deviennent pas aussi sombres (figure 1). Ces caractéristiques sont plus perceptibles avec des verres organiques qu'avec des minéraux.
Les photochromiques minéraux existent depuis longtemps. Les plus connus sont probablement Photogrey et Photobrown, de Corning. Ces verres
présentent une composition plus complexe que les verres blancs classiques, ils comportent une forte teneur en oxydes de bore et de silicium, d'où leur nom de "borosilicates". Ils comprennent des microcristaux d'halogénure d'argent, qui se dissocient en présence de la lumière en particules d'argent et en colloïdes. Ceux-ci forment la base des propriétés photochromiques. Ces verres existent en différentes versions, en indice standard ou élevé.
La nature des cristaux d'halogénure d'argent garanti aux photochromiques minéraux un fonctionnement de très longue durée. En revanche, pour les organiques, en raison de la nature des molécules du matériau, les performances diminuent après un certain temps. Cette dégradation dépend de plusieurs facteurs, mais ne doit en principe pas être perceptible au cours des deux premières années.

Nature du phénomène photochromique
Le photochmmisme* correspond à la modification réversible des caractéristiques d'absorption lumineuse de certains matériaux sous l'action du rayonnement lumineux (UV-A notamment).
La propriété des atomes d'argent de réagir à la lumière est connue depuis longtemps avec le développement photographique. Mais dans cette application, le processus n'est pas réversible. Par contre, les verres photochromiques, dont les centres actifs sont également constitués par des atomes d'argent placés dans l'environnement d'une structure vitreuse spécialement adaptée, peuvent évoluer en permanence de l'état clair à l'état foncé.
Le mécanisme élémentaire qui correspond au passage de l'atome d'argent d'un état à l'autre est représenté schématiquement ci-contre : sous l'action des rayonnements UV-A ou des courtes longueurs d'onde du spectre visible, l'atome d'argent modifie sa structure électronique externe en utilisant les électrons rendus disponibles dans la structure vitreuse. En l'absence de ces rayonnements, le système revient à son état initial.

Pour la plupart des verres photochromiques, la plage de transmission se situe généralement dans une fourchette de 60%. La transmission va de 85% environ ; l'état clair à 25% environ à l'état assombri pour les verres correcteurs. Des matériaux photochromiques spéciaux sont disponibles dans des versions plus sombres et peuvent faire office de verres solaires.

 La figure 2 présente les caractéristiques de transmission du Corning PGX (Photogray extra). Ce verre dispose d'une plage de transmission classique pour les photochromiques, allant de 90 à environ 25%.
Les photochromiques organiques sont plus récents. En 1990, Transitions Optical a été la première entreprise à fabriquer et à commercialiser des verres organiques à teintes variables. Depuis lors, ce segment croît à un rythme soutenu. Déjà disponibles dans une large palette d'indices et de formes, les produits Transitions existent désormais en polycarbonate et dans des matériaux à indices élevés. Tous les grands fabricants de verres proposent des Transitions. Ils envoient les verres plans a laboratoires Transitions qui leur appliquent un traitement photochromique.

Grâce aux Sunsensors, Corning est maintenant présent sur le marché des photochromiques organiques Contrairement à Transitions, qui introduit des produits chimiques aux vertus photochromiques dans un verre déjà coulé, Corning fournit ces produits chimiques aux fabricants de verres.
Et les progrès technologiques sont loin de s'arrêter là. PPG Industries, à l'origine de la technologie des verres Transitions, est en train de mener des essais sur un processus photochromique entièrement nouveau.
Aux Etats-Unis, cette société lance un produit "électrochromique" baptisé "Intelligent Optics Eyewear", résultat de plus de neuf années de recherches. Il s'agit de lunettes à piles que l'on peut éclaircir ou assombrir en actionnant eux petits boutons situés sur la charnière.

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