¿Cómo definen los científicos el plástico transparente?

Así que quería escribir un artículo para nuestros lectores sobre los plásticos más transparentes ópticamente disponibles. Pero luego me dediqué tanto a investigar qué significa realmente la "transparencia" que decidí que este tema realmente merece dos artículos.

A continuación, se muestra un resumen de dos de las principales formas de medir la transparencia en plásticos (y otros materiales):el índice de refracción y la claridad óptica. Esté atento a una segunda publicación que enumere plásticos altamente transparentes en las próximas semanas.

1) El índice de refracción

El índice de refracción es una medida de cuánta luz se dobla (o refracta) a medida que atraviesa una sustancia. Se define por:n =sen i / sen r, donde iyr son los ángulos de incidencia y refracción respectivamente. El índice de refracción es también la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad en el material transparente. El índice de refracción variará ligeramente con la longitud de onda de la luz utilizada para medir el índice de refracción. Si se utiliza luz "blanca" (una mezcla de varias longitudes de onda) como haz incidente, entonces la variación en el índice de refracción para las distintas longitudes de onda conducirá a la división de la luz en los colores del espectro, un proceso conocido como dispersión. Para permitir la comparación de refracción de materiales, la luz utilizada es generalmente la línea D de sodio (una longitud de onda específica). Cuando la luz entra en un material denso de un material menos denso, el rayo refractado se dobla hacia lo normal. Cuando la luz entra en un material menos denso de un material denso, el rayo refractado se desvía de lo normal. Cuando la luz atraviesa un material transparente con lados paralelos, las refracciones se "cancelan" y la trayectoria de la luz se desplaza debido a la presencia del material transparente.

2) Transparencia

Entonces, ¿cómo miden los científicos el plástico transparente? Los límites entre "transparente" o "claro" y "translúcido" u "opaco" son a menudo muy subjetivos. Lo que es aceptable para un observador posiblemente no lo sea para otro. Es posible medir el grado de transmisión de luz usando ASTM D-1003 (Método de prueba estándar para neblina y transmitancia luminosa de plásticos transparentes). Este método de prueba se utiliza para evaluar la transmisión de luz y la dispersión de plásticos transparentes para un espesor de muestra definido. Como regla general, los porcentajes de transmisión de luz superiores a 85 se consideran "transparentes". La transparencia o claridad óptica percibida depende del grosor de la muestra utilizada para la evaluación, y la claridad óptica disminuirá al aumentar el grosor. El vidrio estándar puede ser relativamente transparente ópticamente en secciones delgadas, pero mostrará un tinte verde (debido al hierro en el vidrio) a medida que aumenta el grosor. La claridad óptica solo se puede lograr cuando el índice de refracción es constante a través del material en la dirección de visualización. Cualquier área de material opaco (como colorantes) o áreas de índice de refracción diferente, dará como resultado una pérdida de claridad óptica debido a la refracción y la dispersión.

La claridad óptica también depende de los reflejos de la superficie de la muestra. Los reflejos de la superficie en la interfaz aire / plástico crean pérdidas de transmisión significativas. Por ejemplo, la pérdida de transmisión de PMMA es de alrededor del 93% y la de PS es de alrededor del 88%. Estas reflexiones superficiales pueden provenir de dos causas básicas:la reflexión especular, que es la reflexión normal de una superficie lisa, y la reflexión difusa, que depende de la planitud de la superficie de la muestra. La pérdida de transmisión como resultado de la rugosidad de la superficie o las partículas incrustadas se denomina más a menudo "neblina", y esto generalmente es una preocupación de producción y no una propiedad del material. Al producir película soplada, la turbidez puede ser causada por fractura por fusión en la superficie o por inestabilidad interfacial entre las capas de la película.

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