في الوقت الحالي، تُطوّر الصناعة طلاءات بصرية لتطبيقات مثل الكاميرات الرقمية، وماسحات الباركود، وأجهزة استشعار الألياف البصرية، وشبكات الاتصالات، وأنظمة الأمن البيومترية. ومع تزايد إقبال السوق على المكونات البصرية البلاستيكية منخفضة التكلفة وعالية الأداء، ظهرت تقنيات طلاء جديدة لتلبية احتياجات التطبيقات الجديدة.
مقارنةً بالبصريات الزجاجية، تُعدّ البصريات البلاستيكية أخف وزنًا بمرتين إلى خمس مرات، مما يجعلها أكثر ملاءمةً لتطبيقات مثل خوذات الرؤية الليلية، وتطبيقات التصوير الميداني المحمول، والأجهزة الطبية القابلة لإعادة الاستخدام أو للاستخدام مرة واحدة (مثل المناظير). بالإضافة إلى ذلك، يمكن تشكيل البصريات البلاستيكية وفقًا لاحتياجات التركيب، مما يُقلل بشكل كبير من عدد خطوات التجميع وتكاليف التصنيع.
يمكن استخدام البصريات البلاستيكية في معظم تطبيقات الضوء المرئي. أما بالنسبة لتطبيقات الأشعة فوق البنفسجية القريبة والأشعة تحت الحمراء القريبة، فإن المواد الشائعة مثل الأكريليك (شفافية ممتازة)، والبولي كربونات (أفضل مقاومة للصدمات)، والأوليفينات الحلقية (مقاومة عالية للحرارة ومتانة، وامتصاص منخفض للماء) لها نطاق طول موجي للنفاذية يتراوح بين 380 و100 نانومتر. يُضاف الطلاء إلى سطح المكونات البصرية البلاستيكية لتحسين أداء النفاذية أو الانعكاس وزيادة متانتها. تعمل الطلاءات السميكة (عادةً بسمك حوالي 1 ميكرومتر أو أكثر) بشكل أساسي كطبقات واقية، ولكنها تُحسّن أيضًا الالتصاق والصلابة لطبقات الطلاء الرقيقة اللاحقة. تشمل الطلاءات الرقيقة ثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، وأكسيد التنتالوم، وأكسيد التيتانيوم، وأكسيد الألومنيوم، وأكسيد النيوبيوم، وأكاسيد الهافنيوم (SiO2، وTa2O5، وTiO2، وAl2O3، وNb3O5، وHfO2)؛ أما الطلاءات المرآة المعدنية النموذجية فهي الألومنيوم (Al)، والفضة (Ag)، والذهب (Au). نادرًا ما يتم استخدام الفلورايد أو النتريد للطلاء، لأنه للحصول على جودة طلاء جيدة، يلزم حرارة أعلى، وهو ما لا يتوافق مع ظروف ترسب الحرارة المنخفضة المطلوبة لطلاء المكونات البلاستيكية.
عندما يكون الوزن والتكلفة وسهولة التجميع هي الاعتبارات الأساسية لاستخدام المكونات البصرية، فإن المكونات البصرية البلاستيكية غالبًا ما تكون الخيار الأفضل.
بصريات عاكسة مخصصة لجهاز مسح متخصص، تتكون من مجموعة من المكونات الكروية وغير الكروية (الألومنيوم المطلي وغير المطلي).
من الاستخدامات الشائعة الأخرى للمكونات البصرية البلاستيكية المطلية النظارات. أصبحت الطلاءات المضادة للانعكاس (AR) على عدسات النظارات شائعة جدًا، حيث تستخدم أكثر من 95% من النظارات عدسات بلاستيكية.
مجال تطبيقي آخر للمكونات البصرية البلاستيكية هو أجهزة الطيران. على سبيل المثال، في تطبيقات شاشات العرض الأمامية (HUD)، يُعد وزن المكون عاملاً مهمًا. تُعد المكونات البصرية البلاستيكية مثالية لتطبيقات شاشات العرض الأمامية. وكما هو الحال في العديد من الأنظمة البصرية المعقدة الأخرى، يلزم استخدام طلاءات مضادة للانعكاس في شاشات العرض الأمامية لتجنب تشتت الضوء الناتج عن الانبعاثات الضالة. على الرغم من إمكانية استخدام أغشية معدنية عاكسة عالية وأغشية تعزيز أكسيدية متعددة الطبقات، إلا أن الصناعة بحاجة إلى تطوير تقنيات جديدة باستمرار لدعم المكونات البصرية البلاستيكية في التطبيقات الناشئة.
وقت النشر: ٧ نوفمبر ٢٠٢٢