Tratamientos de Lentes: Uv, luz azul, infrarrojo, fotocromáticos, polarizados y espejados

Los lentes oftálmicos, ya sean orgánicos o minerales, requieren tratamientos adicionales que garanticen su desempeño óptico y su vida útil. El material base del lente, por sí solo, no ofrece una adecuada resistencia a factores como la abrasión, ralladuras, suciedad, reflejos, resplandores, radiación ultravioleta, radiación infrarroja, controles selectivos de longitudes de onda e intensidad luminosa.

Por ello, los recubrimientos ópticos, aplicados mediante procesos físicos o químicos han evolucionado en la óptica moderna, para mejorar la calidad óptica y mecánica, resistencia, durabilidad y estética del lente así como el rendimiento visual contribuyendo significativamente al confort y la salud visual del paciente.
Este artículo presenta una revisión técnica de los principales recubrimientos empleados en lentes oftálmicos, sus mecanismos de aplicación y sus beneficios funcionales.

Definición de recubrimiento: acción de cubrir una superficie para mejorar alguna propiedad o cualidad del sustrato.

TIPOS DE RECUBRIMIENTOS O TRATAMIENTOS EN LENTES OFTÁLMICOS

1. RECUBRIMIENTOS O TRATAMIENTOS BÁSICOS
   

• Recubrimiento Endurecedor (Hard Coating)

Este recubrimiento se aplica principalmente sobre lentes orgánicos para aumentar su resistencia a ralladuras y garantizar la adherencia para nuevos tratamientos o recubrimientos.
Está compuesto por resinas de silicona o polímeros acrílicos que se aplican por inmersión o centrifugado, formando una capa protectora transparente.

• Recubrimiento Hidrofóbico y Óleo fóbico

Estos tratamientos complementarios repelen el agua, el polvo, las huellas y la grasa.
Su composición se basa en nanopartículas de fluoro silanos, que forman una superficie de baja energía, evitando la adhesión de contaminantes. Facilitan la limpieza del lente y mantienen su transparencia por más tiempo, prolongando la vida útil de los recubrimientos.

• Recubrimiento Antiestático.

El recubrimiento antiestático previene la acumulación de partículas de polvo y fibras en la superficie del lente, especialmente en entornos secos o electrónicos. Se logra mediante capas conductoras extrafinas que disipan las cargas eléctricas superficiales.
Suele integrarse con los recubrimientos hidrofóbicos y antirreflejo en sistemas multicapa de alta gama.

• Recubrimiento Antifog (anti empañante).

Previene la condensación de humedad.

2. RECUBRIMIENTOS O TRATAMIENTOS ESPECIALES.

Existen tratamientos avanzados diseñados para funciones específicas, como:

• Recubrimiento o filtro de Protección UV - IR

Los lentes oftálmicos con filtros ultravioleta (UV) e infrarrojos (IR) representan una innovación clave en la protección ocular moderna. Su función principal es bloquear o reducir la radiación nociva proveniente del espectro solar, incorporando filtros que bloquean la radiación ultravioleta y la radiación infra roja, protegiendo la córnea, el cristalino y la retina de daños fotoquímicos, mejorando el confort visual y previniendo patologías oculares asociadas con la exposición prolongada a estas radiaciones.

El ojo humano es sensible a un rango limitado del espectro electromagnético, comprendido entre los 380 y 780 nm. Sin embargo, la exposición continua a radiaciones invisibles, como la ultravioleta, inferior a 380 nm (UV A, UV B, UV C) y la infrarroja, superior a 780 nm (IRA, IRB, IRC), puede provocar alteraciones estructurales y funcionales en los tejidos oculares.

La radiación Ultravioleta (UV): Se divide en UVA (315–400 nm), UVB (280–315 nm) y UVC (100–280 nm).
La radiación UVB es la más dañina para la córnea y el cristalino, mientras que la UVA penetra más profundamente, contribuyendo a la formación de cataratas y degeneración macular.

La radiación Infrarroja (IR): Se extiende de (IRA) 780 nm a 1400 nm, (IRB)1.400-3.000 nm, (IRC) 3.000 nm en adelante. Aunque su energía es menor, su efecto térmico puede inducir deshidratación corneal y daño retiniano por exposición prolongada, especialmente en entornos industriales o con fuentes intensas de calor.

Los avances en materiales ópticos y recubrimientos permiten hoy integrar filtros selectivos en lentes oftálmicos, ofreciendo protección sin alterar la percepción cromática ni el rendimiento visual y adicionalmente incrementando la vida útil de tratamientos antirreflejo y fotocromáticos, al protegerlos del deterioro UV.

Los filtros UV e IR pueden incorporarse de diferentes formas:

1. Material del lente: Policarbonato y Trivex poseen protección UV natural.

2. Recubrimientos multicapa: Aplicados por deposición al vacío que bloquean longitudes de onda específicas del espectro electromagnético.

3. Filtros selectivos por absorción: Integran aditivos químicos que absorben radiación UV o IR sin alterar la transparencia visible del lente.

4. Filtros reflectivos: Desvían la radiación infrarroja mediante capas metálicas delgadas.

• Recubrimiento o sistema de Control de la Luz Azul

El avance de la tecnología digital ha incrementado significativamente la exposición de los ojos a la luz azul emitida por pantallas LED, dispositivos electrónicos y fuentes de iluminación artificial. Los lentes con sistema de control de luz azul surgen como una solución óptica diseñada para filtrar selectivamente las longitudes de onda de alta energía. Si bien una parte de esta luz es esencial para el equilibrio circadiano y el estado de alerta, la exposición prolongada y cercana a fuentes artificiales (pantallas, teléfonos, tabletas, iluminación LED) puede provocar fatiga ocular digital, alteraciones del sueño y potencial daño retiniano acumulativo.

La luz azul visible corresponde a longitudes de onda entre 380 y 500 nanómetros, siendo una porción de alta energía dentro del espectro visible. Los lentes con control de luz azul se desarrollan con el objetivo de bloquear o filtrar selectivamente las longitudes de onda más nocivas (principalmente entre 415 y 455 nm), permiten reducir la transmisión de luz azul nociva sin comprometer la transparencia y sin afectar la percepción natural de los colores ni la calidad óptica.
El funcionamiento se basa en la filtración selectiva espectral, mediante recubrimientos o materiales que absorben o reflejan parcialmente las longitudes de onda cortas de la luz visible.

Existen dos tecnologías principales:

Filtros absorbentes internos: el material del lente incorpora moléculas fotosensibles (como compuestos orgánicos o nanopartículas) que absorben la radiación azul.

Recubrimientos reflectivos selectivos: se aplican capas multicapa interferenciales en la superficie del lente que reflejan la luz azul de alta energía.

Ambas opciones permiten reducir la transmisión de luz azul nociva sin comprometer la transparencia o nitidez visual.

• Recubrimiento Antirreflejo (AR)

Su objetivo es reducir los reflejos parásitos en las superficies del lente, mejorando la transmisión luminosa (hasta un 99 %). Se logra mediante sistemas multicapa interferenciales, con diferentes índices de refracción y espesores, compuestas por óxidos metálicos como dióxido de silicio, óxido de titanio o zirconio.
El resultado es una visión más nítida, con mayor contraste y menor fatiga visual, especialmente útil en conducción nocturna o trabajo frente a pantallas.

Los procesos de aplicación de los recubrimientos se realizan mediante diferentes técnicas, dependiendo del tipo de fórmula y del material base:

Inmersión (Dip Coating): el lente se sumerge en una solución líquida, formando una capa uniforme al secarse.

Centrifugado (Spin Coating): utilizado para capas delgadas de alta uniformidad.

Deposición al vacío (Vacuum Coating o Sputtering): Método físico que permite aplicar capas multicapa interferenciales.

Plasma o Ionización: mejora la adhesión entre capas y la resistencia mecánica del recubrimiento.

• Lentes con tratamiento o sistema fotocromático.

Los lentes con sistema fotocromático representan una de las innovaciones en la óptica oftálmica moderna. Su tecnología permite una adaptación automática a las variaciones de luz ambiental, ofreciendo protección frente a la radiación ultravioleta y a la intensidad luminosa, proporcionando confort visual en diversas condiciones.

El ojo humano está constantemente expuesto a cambios en los niveles de iluminación, lo que puede generar fatiga ocular, deslumbramiento y disminución del confort visual.

Los lentes fotocromáticos se desarrollaron para responder dinámicamente a la intensidad de la luz UV, oscureciéndose al aire libre y aclarando en interiores por medio de una reacción reversible fotoquímica.

El efecto fotocromático se produce mediante compuestos orgánicos o inorgánicos sensibles a la radiación ultravioleta. En los lentes de vidrio, los haluros de plata son los principales agentes activos, mientras que en materiales orgánicos, como el CR-39 o el policarbonato, se utilizan moléculas como las oxazinas, naftopiranos o espiróxazinas, que cambian de estructura molecular, aumentando la absorción de luz visible y provocando el oscurecimiento del lente. Al exponerse a la luz UV, estas moléculas cambian de una forma incolora a una forma coloreada, reduciendo la cantidad de luz visible que atraviesa el lente. Al retirarse la fuente de radiación, el proceso se invierte, y el lente recupera su estado transparente original. El grado de oscurecimiento puede variar según la temperatura ambiente, la exposición UV y el tipo de molécula fotoactiva empleada.

El fenómeno fotocromático se basa en reacciones químicas reversibles que modifican la transmitancia del material al exponerse a la luz UV.

Existen tres métodos de integración del sistema fotocromático al lente:

1. Incorporación interna o en masa: las moléculas fotocromáticas se incorporan dentro del monómero durante el proceso de fabricación, haciéndolo mucho más resistente.

2. Recubrimiento superficial o por imbibición: se aplica una capa fotoactiva sobre la superficie externa del lente mediante técnicas de inmersión.

3. Recubrimiento por spin-coating. (Por giro): Deposición de una capa fotosensible uniforme mediante rotación del lente.

• Lentes con tratamiento o sistema Polarizado.

Los lentes con sistema polarizado constituyen una innovación óptica diseñada para mejorar la calidad visual al reducir el deslumbramiento o el resplandor producido por la reflexión de la luz en superficies horizontales. Su aplicación es ampliamente reconocida en óptica oftálmica, conducción, deportes al aire libre y entornos acuáticos.
La luz natural del sol está compuesta por ondas electromagnéticas que vibran en múltiples planos. Al reflejarse en superficies como agua, vidrio, asfalto o nieve, parte de esa luz se polariza, concentrándose en un solo plano, usualmente horizontal, generando reflejos molestos o deslumbramiento. Los lentes polarizados se desarrollaron con el objetivo de bloquear selectivamente esa luz polarizada y mejorar el rendimiento visual y el confort ocular. Aumentando el contraste y percepción del color.

El sistema polarizado funciona mediante un filtro óptico de orientación molecular lineal, comúnmente elaborado con polivinil alcohol (PVA) tratado con yodo y tensado para alinear las moléculas en una sola dirección. Este filtro actúa como una rejilla óptica que permite el paso de las ondas de luz en un plano determinado (vertical) y bloquea las que vibran en el plano opuesto (horizontal), responsables del reflejo. De esta forma, el lente reduce la intensidad del deslumbramiento sin alterar significativamente la percepción cromática, logrando una visión más clara, con mayor contraste, nitidez y permitiendo una mejor discriminación de detalles, controlando el brillo y mejorando la saturación de color.

Existen dos métodos de integración del sistema al lente:

Laminación interna: se inserta una lámina polarizadora entre dos capas del material base del lente.

Inyección directa: se mezcla el material polarizante durante el proceso de moldeado del lente.

Ambos métodos aseguran durabilidad y estabilidad óptica frente a la exposición solar y condiciones ambientales.

• Lentes con Sistema Espejado: Tecnología Reflectiva

Este recubrimiento reflectivo, aplicado sobre la superficie frontal del lente, actúa como un filtro selectivo que reduce la cantidad de luz incidente, mejora el confort visual y protege contra la radiación solar intensa. En ambientes de alta luminosidad, como nieve, playa o zonas montañosas, la exposición a la luz intensa y a reflejos solares puede causar fatiga ocular y disminución del rendimiento visual.

Fueron desarrollados para reflejar parte de la radiación visible e infrarroja, reduciendo la intensidad luminosa que atraviesa el lente sin alterar significativamente la percepción del color ni la calidad visual.

El sistema espejado se basa en la reflexión selectiva de la luz incidente, mediante una capa metálica ultrafina, depositada sobre la superficie frontal del lente. Esta capa funciona como un espejo parcial, reflejando un porcentaje determinado del espectro visible (entre 10 % y 60 %) según el tipo y espesor del recubrimiento.

La tecnología de deposición más utilizada es la evaporación al vacío o “sputtering”, que garantiza uniformidad, adherencia y alta durabilidad del recubrimiento. Los materiales metálicos más comunes son cromo, titanio, aluminio, níquel o silicio, combinados con capas dieléctricas que controlan la intensidad del efecto reflectivo y el color del espejo.

El sistema espejado no solo mejora la estética del lente, sino que también aporta ventajas funcionales importantes:

1. Reducción del deslumbramiento y mejora del confort visual en ambientes soleados.

2. Mayor protección ocular frente a la radiación solar intensa, especialmente en altitudes elevadas.

3. Optimización del contraste y percepción de colores en condiciones de alta luminosidad.

4. Efecto estético, moderno y personalizable, con amplia variedad de tonos metálicos.

A manera de conclusión, los recubrimientos en lentes oftálmicos representan un componente esencial en la calidad óptica, la funcionalidad y la durabilidad. Su aplicación no solo mejora la estética, sino que incrementa notablemente la funcionalidad y el confort visual.

El desarrollo de recubrimientos multicapa inteligentes, que combinan propiedades antirreflejo, hidrofóbicas, protección contra luz azul, control de longitudes de onda selectivas y manejo de la intensidad luminosa, marcan una tendencia hacia lentes de alto rendimiento que integran protección, comodidad y tecnología avanzada.

Marco Aurelio Torres Segura, OD.

Coordinador Académico CAMPLUS

Director científico Laboratorio Óptico Visualizamos

A propósito de filtros Y RECUBRIMIENTOS DE LENTES OFTÁLMICOS, TECNOLOGÍA DE SUPERFICIE