Apakah kalian pernah menggunakan kacamata hitam (sunglasses)? Entah saat berjalan-jalan, olahraga di alam terbuka, bersantai di pantai, atau saat mengendarai mobil. Kacamata hitam memang sejatinya diperlukan bukan untuk sekedar bergaya misterius seperti dalam film Men in Black, tetapi juga untuk melindungi mata kita dari teriknya sengatan cahaya matahari.
Saat ini kita bisa menemukan berbagai toko ataupun kios yang menjual kacamata hitam dengan berbagai merek ternama dengan variasi model dan harga. Atau ada pula yang memilih untuk membeli kacamata hitam murah meriah di kios-kios kecil di pinggir jalan atau pedagang kaki lima. Mengapa terjadi perbedaan harga yang begitu signifikan? Apa saja kelebihan kacamata hitam yang memiliki merek ternama dibandingkan dengan yang berkualitas rendah? Kita akan membahas sedikit mengenai teknologi yang diterapkan pada kacamata hitam pada artikel kali ini.
Hal pertama yang perlu ditekankan di sini adalah tujuan utama kita menggunakan kacamata hitam untuk menjaga kesehatan mata saat di bawah terik matahari. Alasannya, gelombang ultraviolet (UV) yang berasal dari matahari bukan hanya membahayakan kulit, melainkan juga mata kita.
Perhatikan ilustrasi spektrum gelombang elektromagnetik. Terlihat bahwa di antara gelombang cahaya tampak, warna ungu memiliki panjang gelombang yang paling pendek dan warna merah paling panjang. Karena sinar UV memiliki panjang gelombang yang lebih pendek dari panjang gelombang cahaya tampak, ini berarti sinar UV memiliki frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi gelombang cahaya tampak. Frekuensi yang lebih tinggi ini menunjukkan bahwa sinar UV memiliki energi yang lebih tinggi. Karena energinya sangat tinggi, retina dan kornea mata kita yang sangat sensitif menjadi mudah rusak jika terlalu sering terpapar sinar UV.
Intensitas cahaya dinyatakan dalam satuan lumens. Sebuah lampu neon yang kita gunakan sehari-hari memiliki intensitas yang berkisar antara 400-600 lumens, sedangkan intensitas cahaya di luar ruangan berkisar antara 1000-6000 lumens. Mata kita dapat menerima cahaya hingga 3500 lumens. Saat melebihi nilai ambang itu, mata kita mulai kesulitan untuk menyerapnya dan otomatis berusaha untuk mengurangi jumlah cahaya yang masuk ke mata dengan mengecilkan ukuran pupil.
Pancaran sinar matahari yang langsung menuju mata kita (direct light) maupun yang dipantulkan (reflected light) oleh berbagai permukaan sangat berisiko untuk kesehatan mata kita. Direct light dan reflected light yang berlebihan bisa mengaburkan pandangan kita terhadap lingkungan sekitar. Jika kondisi ini berlangsung terus menerus, akan mengakibatkan terjadinya kebutaan sementara bahkan permanen.
Sebagai contoh, pada hari yang cerah dan bersalju, intensitas cahaya yang dipantulkan permukaan salju dapat mencapai 12000 lumens. Jika cahaya dengan intensitas sedemikian tinggi mengenai mata kita, akan menyebabkan kebutaan yang sering disebut dengan istilah snowblind. Di sinilah peran kacamata hitam yang sesungguhnya, karena kacamata hitam yang baik harus dapat memblokir semua gelombang UV yang langsung terpapar ke mata kita, serta mengurangi masuknya direct dan reflected light agar tidak mengganggu kenyamanan mata. Semua tugas ini merupakan hasil aplikasi teknologi dari ilmu fisika yang disebut: polarisasi.
Gelombang cahaya yang berasal dari sinar matahari yang diradiasikan memiliki mode vibrasi (getaran) ke semua arah, cahaya ini belum terpolarisasi. Saat arah vibrasinya sudah tertentu, gelombang ini disebut terpolarisasi. Polarisasi dapat terjadi secara alamiah atau buatan dengan menggunakan polarizer.
Polarisasi alamiah contohnya ialah menggunakan mediator permukaan air. Permukaan air dapat berfungsi sebagai polarizer yang hanya meloloskan sebagian cahaya yang polarisasinya sesuai, sedangkan gelombang cahaya yang polarisasinya berbeda akan dipantulkan kembali dalam bentuk kilatan-kilatan cahaya (glare). Konsep ini sama halnya dengan yang diterapkan pada kacamata hitam untuk melindungi mata kita.
Pada kacamata hitam, biasanya digunakan lapisan kimia yang dioleskan tipis dan merata di permukaan lensa kacamata sebagai polarizer. Polarizer ini telah diatur sedemikian rupa sehingga susunan molekulnya ke arah vertikal. Ini berarti gelombang cahaya yang bisa lewat hanyalah gelombang yang memiliki polarisasi vertikal sehingga glare yang polarisasinya horizontal tidak dapat menembus filter ini. Dengan membatasi cahaya dan glare yang masuk ke mata, mata kita jadi terlindungi dari paparan sinar matahari secara langsung.
Sekarang apa perbedaan antara kacamata hitam yang baik dengan yang kurang baik? Kacamata hitam yang baik umumnya memiliki lapisan-lapisan yang terdiri dari lapisan antirefleksi (antipantul) yang dilekatkan di bawah lensa, polarizer yang dioleskan di atas permukaan lensa yang dilengkapi kembali dengan lapisan pelindung yang antigores, dan lapisan cermin untuk memantulkan kembali gelombang cahaya yang mendekati mata.
Lapisan antirefleksi yang diletakkan di bawah lensa berfungsi untuk melindungi mata dari cahaya yang berhasil masuk lewat sisi-sisi yang tidak terlindungi kacamata. Jika cahaya itu memantul di permukaan kacamata, cahaya akan langsung masuk ke mata (back-glare). Bahan ini biasanya merupakan lapisan film yang sangat keras, dengan indeks refraksi di antara indeks refraksi udara dan bahan kacamata. Lapisan antigores yang digunakan untuk kacamata hitam biasanya terbuat dari bahan plastik dan memiliki daya tahan yang baik terhadap goresan dan tidak mudah pecah, seperti polikarbonat.
Kacamata hitam yang baik biasanya belum tentu berwarna hitam. Warna-warni ini tidak mengurangi kinerja kacamata hitam untuk melindungi mata kita. Teknologi photochromic menyebabkan penggunaan warna yang terang dengan bahan yang secara otomatis menjadi gelap saat terkena cahaya yang berlebihan. Material yang bersifat photochromic tidak memiliki warna (transparan) saat digunakan di dalam ruangan (tidak ada gelombang UV), tetapi saat terpapar gelombang UV terjadi reaksi kimia yang mengubah strukturnya sehingga dapat menyerap sebagian gelombang cahaya tampak. Inilah yang menyebabkan warnanya terlihat lebih gelap.
Proses yang terkait teknologi photochromic bersifat reversible dan terjadi sangat cepat. Perak halida atau perak klorida merupakan contoh bahan photochromic yang biasa digunakan. Jadi, untuk kesehatan mata kita sebaiknya kita dapat memilah yang baik karena mata merupakan salah satu indera kita yang sangat berharga.
Bahan bacaan:
- http://science.howstuffworks.com/innovation/everyday-innovations/sunglass.htm
- https://en.wikipedia.org/wiki/Sunglasses
Penulis:
Fran Kurnia, mahasiswa S3 di University of New South Wales (UNSW), Sydney, Australia.
Kontak: fran.kurnia(at)yahoo(dot)com.
