לחסום את האור הכחול / גבי בר

שיתוף ב facebook
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin

ההתפתחות האבולוציונית של גופנו לא מדביקה את קצב ההתפתחות הדיגיטלית המואצת בחיינו המודרניים. דוגמא לכך היא פליטת האור ממסכים דיגיטליים אליהם חלקנו מחוברים רוב שעות היום ומהווה סכנה

גבי בר מנהל תחום פוליקרבונט בחברת תוסף

נתחיל את המאמר בסיפור אמיתי: לפני כחודשיים נכנסתי לחנות מחשבים בעפולה על מנת לרכוש צג חדש למחשב. במהלך הרכישה שירתה אותי ביעילות ובמקצועיות מוכרת אשר לא היה ניתן לטעות לגביה מוצאה: חבר המדינות.

בבואי לשלם על הצג, שאלתי אותה האם הם מוכרים גם מסכים או יריעות הגנה לצגי המחשב על מנת לסנן את האור הכחול. לא הופתעתי מכך שהיא כלל לא שמעה על נושא זה. וכך, נאלצה המוכרת הסבלנית לשמוע את נאומי הנלהב בנוגע לסכנות הטמונות באור הכחול אשר נפלט מצגים, טלפונים חכמים, מסכי טלוויזיה טאבלטים ועוד.

סבלנותה פקעה אחרי כחמש דקות. היא הפסיקה את דבריי ואמרה לי כך: "תקשיב לי טוב, כפי שאתה מבין, לא נולדתי בארץ. אני ילידת אוקראינה וחייתי בכפר קטן כ-60 קילומטר בלבד מהכור בצ'רנוביל. כמויות הקרינה שהגוף שלי ספג משנת 1986 כאשר הכור התפוצץ ועד שנת 1990 השנה בה עליתי לארץ  הן גדולות ביותר, אז מה אתה מבלבל לי את המוח עם פוטנציאל הנזקים מן האור הכחול הנפלט מן המסכים?!

ננסה להכניס זאת לפרופורציות- אף אחד עדיין לא מת מספיגה של עודף קרינת אור כחול וככל הנראה זה גם לא יקרה. אולם, אין זה אומר כי נכון להתעלם מפוטנציאל הנזק לגופנו, ובמיוחד לעינינו, בעקבות חשיפה ממושכת למקור אור כחול. עובד משרד ממוצע עובד מול המחשב כ-1700 שעות בשנה. על כך, יש להוסיף את שעות החשיפה לטלפון מעבר לשעות העבודה. משמע, עובד משרד חשוף לאור הכחול, בהערכה מאד זהירה, לפחות 2000 שעות בשנה!

בניגוד לארץ, בארצות הברית כבר קיימת מודעות די משמעותית לנושא זה, במיוחד אצל האנשים אשר "מבלים" שעות רבות מול צג המחשב. רבים מהם מצטיידים במסכי הגנה או במשקפיים המסננות קרינה כחולה.

מה זה אור כחול?

אור כחול הינו צבע בתחום הספקטרום של האור הנראה על ידי העין האנושית. הוא נמצא באורכי הגל הקצרים ביותר ועל כן בעלי האנרגיה הגבוהה ביותר בהשוואה לקרינה של צבעים אחרים בתחום הנראה. תחום האור הנראה לעין בספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית הוא 400-700 ננומטר. האור הכחול עצמו נמצא בטווח של 380-500 ננומטר (תמונה 1).

תמונה 1: הספקטרום של האור הנראה 400-780 ננומטר. האור הכחול הנו הסמן השמאלי באורכי גל של 380-500 ננומטר.
אז מה בעצם הבעיה עם האור הכחול הנפלט מן המסכים?

בעולם המודרני של ימינו, ישנו מספר הולך וגדל של מקורות הפולטים אור כחול בעלי אנרגיה גבוהה אליהם עינינו נחשפות באופן תדיר. ראשית, אור כחול נפלט מאור השמש אותו גופנו סופג שנים רבות ועינינו הסתגלו אליו בתהליכים האבולוציוניים. אולם האור הכחול הנפלט מן המסכים הינו יחסית 'חדש בשכונה'. רמתו שונה מזו הנפלטת מהשמש בהרכבה וכן בעוצמתה היחסית (תמונה 2). הבדל נוסף בין מקורות אור אלו הוא שעינינו נחשפות לאור השמש לפרקי זמן קצובים ורק במהלך היום. חשיפה למסכים יכולה להתרחש במהלך כל היום וכן שעות רבות במהלך הלילה. שינויים אלו גורמים לנזקים לעין ולגוף שלא כולם מודעים אליהם.

תמונה 2: השוואה בין הספקטרום הנפלט מאור השמש לזה הנפלט ממקור אור של תאורת לד הנפוצה במסכים. שוני גדול נראה בטווח האור הכחול.
נזקים רפואיים של האור הכחול
אימוץ יתר של העיניים

זהו נושא רפואי עם תסמינים חמורים שיכולים להשפיע על פרודוקטיביות הלמידה והעבודה. תסמינים של מאמץ עיניים דיגיטלית, או תסמונת ראיית מחשב, כוללים ראייה מטושטשת, קשיי מיקוד, עיניים יבשות ומגורות, כאבי ראש וכאבי צוואר וגב. תלונות הנוגעות לאימוץ יתר של העיניים נעשו שכיחות ביותר.

התנוונות מוקולרית גילאית (AMD)

מספר מחקרים מצביעים על כך כי אור כחול מאיץ את ההתפתחות של התנוונות מוקולרית גילאית אולם לא כל המחקרים תמימי דעים בנושא זה.

הרשתית (רטינה) הינה רקמה עורית רב שכבתית אשר מגנה על החלק הפנימי של העין וכוללת את האזור המוקולרי אשר תפקידו "לתרגם" את האור המגיע לעין לאותות חשמליים (תמונה 3). הרשתית מסננת את האנרגיה המגיעה מן האור הנראה בעל האנרגיה הגבוה (HEV) על ידי פיגמנט בעל תכונות סינון לתחום אורכי גל אלו. חשיפה ממושכת לאורכי גל אלו, גורמת ככל הנראה לחדירה של הקרינה דרך הרשתית ולפגיעה באזור המוקולרי.

תמונה 3: תרשים מבנה העין. הרשתית מגנה על האזור המוקולרי וחשיפה ממוקדת לאור כחול פוגעת בה.
הפרעות שינה

חשיפה ממושכת למקור אור כחול, בעיקר בשעות הערב, פוגעת באיכות השינה, במיוחד אצל ילדים ובני נוער. זאת משום שהאור הכחול מדכא את ייצור "הורמון השינה" -מלאטונין. הורמון זה מופרש על ידי הגוף בשעות החשיכה וגורם לנו להרגיש ישנוניים. בשעות היום, הגוף מפסיק לייצר את ההורמון וזו הסיבה שאנו מרגישים ערניים. חשיפה לאור הכחול בשעות החשיכה מדכאת את ייצור ההורמון על ידי גופנו ומכאן שאנו לא מרגישים צורך לישון או שאיכות השינה מידרדרת.

אז מה הקשר לעולם הפלסטיק?

קורא חרוץ אשר הגיע עד הלום, תוהה קרוב לוודאי אם הוא מחזיק בידיו מגזין פלסטיק או רפואי…

ההקדמה הייתה חשובה על מנת להציג ולהבין את חלקו של הפלסטיק במתן אפשרויות הגנה מפני האור הכחול. נזכיר כי בטלפונים החכמים קיימות אפליקציות להפחתת האור הכחול אשר נותנות מענה מסוים לבעיה. אפליקציות אלו לא חוסמות באופן יעיל את הקרינה כפי שיעשו זאת פילטרים פיזיים אופטיים איכותיים. פילטרים אלו העשויים על פי רוב מחומרים פלסטיים שקופים כגון אקריל, פוליקרבונט או פוליאסטר המכילים הרכב של תוספים אקזוטיים בעלי אופיין בליעה (חסימה) ייחודי בתחום הרלבנטי של האור הכחול או חלקו. הרכב תוספים זה צריך להיות שקוף עד כמה שניתן לשאר ספקטרום האור הנראה וכן לייצר חסימה מוחלטת של אורכי הגל בתחום ה-UV.

איך מתגוננים?

בין אמצעי ההגנה המוצעים ניתן למצוא כיסויי מסכים ומשקפי הגנה. אלו האחרונים מיוצרים מפוליקרבונט או מאקריל בתהליך הזרקה או קסטינג, ומהווים כיום כאפשרות האפקטיבית ביותר להגנה.  הסיבה לכך, ככל הנראה, היא כי במקרה של משקפיים, מייצרים אותם מותגים ידועים אשר מחויבים לאיכות ולשמירה על המוניטין שלהם. לצערנו, תקן המגדיר את אופן ותנאי הבדיקה עדיין אינו בנמצא ולכן נוצרים הבדלים בבדיקות על ידי גופים שונים, במיוחד כאשר מדובר על גופים אשר אינם נקיים מאינטרסים מסחריים.

חוזרים לשולחן לימודי הפיזיקה

בניית הצבע הדיגיטלי במסך מתבססת על מודל הצבעים RGB המשלב שלושה צבעים "טהורים": RED, GREEN, BLUE (תמונה 4). אם נשלב את שלושת הצבעים יחדיו, בעוצמות זהות, נקבל צבע לבן טבעי ועל ידי חיבור או חיסור של צבעי היסוד בעוצמות שונות ניתן לקבל את כל הצבעים.

אם נקרין באור לבן תפוח אדום, הצבע האדום שאנו רואים מעיד על כך כי לתפוח האדום תכונות בליעה של האור הכחול וכן של האור הירוק. את האור האדום הוא פולט ומכאן צבעו.

תמונה 4: מודל ה-RGB בו פעולת תאורה דיגיטלית. פילטר שמסנן סלקטיבית אור כחול צריך להיות בגוון צהבהב.

על כן על פי עקרון  זה, אם רכשתם יריעת הגנה והיא שקופה לחלוטין, משמע כי יריעה זו לא בולעת אף אחד מן הצבעים. לעומת זאת, יריעה אשר בולעת את האור הכחול (כפי שאנו מבקשים מיריעת הגנה במקרה זה) עתידה להיות בגוון צהוב, כפי שניתן לראות בתמונה 3 משילוב של האור הירוק והאדום ללא הכחול.

 ובחזרה למסכים ויריעות הגנה

במסגרת פיתוח בחברת תוסף של סל תוספים חוסמי אור כחול, נבדקו במעבדת החברה מספר רב של מסכים ויריעות הגנה מסחריות לפלאפונים ומסכי מחשב וכן משקפי מגן, אשר נרכשו מספקים שונים ומיוצרים מפוליקרבונט או יריעות פוליאסטר. שערו בנפשותיכם כיצד נעתקה נשמתנו במעבדה כאשר בחלק מהמקרים קיבלנו יריעות "חוסמות אור כחול" אשר הזמנו מספקים שונים והן היו שקופות לחלוטין! לרגע סברנו כי אנו עדים לתגלית בקנה מידה עולמי: מערכת אשר בולעת אור כחול ונשארת שקופה!

בדיקות ספקטרום העברה במכשיר הספקטופוטומטר הראו, כצפוי,  כי איננו עדים לשום אירוע יוצא דופן.

בתמונה 5 ניתן לראות ספקטרום העברה של יריעה מסחרית לדוגמה כפי שנבדקה במעבדת תוסף בהשוואה לפוליקרבונט סטנדרטי ונקי ללא תיסוף. ניתן לראות כי ליריעה שנבדקה אין כלל תכונות חסימה סלקטיביות בתחום הכחול. אף בתחום ה-UV היריעה חוסמת פחות מפוליקרבונט סטנדרטי. הצהרות היצרן המדברות על 43% חסימה של האור הכחול ונראה שאין להן אחיזה והיריעה שקופה לחלוטין לכל התחום הכחול.

תמונה 5: ספקטרום העברה של מסך ההגנה של חברה קוריאנית. פילם שקוף לחלוטין לאור הכחול, וזאת בניגוד להצהרת היצרן על 43% חסימה (מעבדת תוסף).
מה שיותר צהוב פחות כחול

מכל הנאמר לעיל, דבר אחד חשוב ביותר לזכור: רמת החסימה של האור הכחול קשורה באופן הדוק לדרגת הצבע הצהוב \ כתום של המערכת החוסמת. כפי שהוסבר קודם: לא תיתכן מערכת אשר חוסמת באופן אפקטיבי את האור הכחול ונשארת שקופה. ככל שנרצה לחסום חלק גדול יותר של האור הכחול, כך גם הצבע הצהוב של מערכת זו יהיה יותר רווי. אך זה לא בהכרח עובד באופן הפוך: משמע, לא כל יריעה או מסך צהובים או כתומים חוסמים באופן יעיל את האור הכחול. לפיתוחה של מערכת חסימה איכותית ויעילה, לא ניתן לקחת צבענים שקופים (Dyes) סטנדרטיים כמו צבען כתום או צבען צהוב. פתרונות אלו נותנים רק מענה חלקי ולא מקצועי.

 יישום טכנולוגיית ההגנה של המשקפיים ביריעות ומסכים

בעקבות מספר פניות של חברות מתחום היריעות והלוחות, החלו בחברת תוסף לפני כשנה בפיתוח קו מוצרים לפילטרים אופטיים של האור הכחול. שימוש נכון ומושכל בהם יאפשר לייצר מסכי הגנה או יריעות הגנה להציע פתרונות מקצועיים ויעילים שכרגע חסרים בשוק.

לאחרונה הושקו מסחרית חמישה מוצרים. כיוון שמדובר בתרכיזים (MASTERBATCH), שימוש בריכוזים שונים מאפשר גם דרגות חסימה שונות וכתוצאה מכך גם רמות משתנות של הצהבה. פיתוחים אלו מבוססים על איתור תוספים אקזוטיים אשר להם תכונות בליעה סלקטיביות של האור הכחול, בעלי עמידות תרמית לתהליכי התרכוב, שקיפות גבוהה יחסית בתחום הנראה מעבר לאור הכחול וכן בעלי עכירות (Haze) נמוכה. תוספים אלו מתורכבים בפוליקרבונט בריכוז אופטימאלי ובשילובים נדרשים. בנוסף לכך, קיימות גם גרסאות בפוליאסטר או ב-PMMA .

"נשק יום הדין" בין מוצרי החסימה אשר פותחו בתוסף הינו BL8988PC אשר הינו בעל משרעת החסימה הרחבה ביותר בתחום האור הכחול (תמונה 6). התוסף חוסם כמעט באופן מוחלט את מעבר האור הכחול ועוד לערך 25% מן האור הירוק. מערכת זו נותנת מענה בייצור של עדשות משקפיים מפוליקרבונט בהן נדרשת חסימה מלאה של האור הכחול.

תמונה 6:BL8988PC – פילטר אופטי אשר מסנן באופן יעיל את האור הכחול בעבודה במינון הנכון. אך "התשלום" על כך הוא בצבע צהוב רווי.

בחלק לא מבוטל של המקרים, יצרני יריעות ומסכי ההגנה מוכנים להתפשר על אחוזי החסימה באור הכחול, על מנת לקבל בתמורה מוצר בעל גוון יותר סימפטי. לכן, ארבעה מוצרים נוספים פותחו, על מנת לספק פתרונות של רמות חסימה משתנות בין 380 ננומטר ועד 450 ננומטר ובעלי גוון צהוב פחות רווי. על ידי בחירה של המוצר המתאים והן על ידי אופטימיזציה בריכוזי השימוש במוצר, ניתן לקבל טווח רחב של חסימות וכן, בהתאמה, טווח רחב של גוונים.

שלושה מן המוצרים אשר פותחו, הנם עם אפקט מינימאלי על גוון הפילטר האופטי. מוצרים אלו מאפשרים גמישות וחופש בחירה בתהליך האופטימיזציה העדין בין רמת חסימה מצד אחד לבין רמת הגוון מנגד. הגרפים ותמונת הצ'יפים (תמונה 7) ממחישים שיווי משקל עדין זה.

כמו שכבר אמרנו: מה שיותר צהוב…פחות כחול.

תמונה 7: רמת סינון האור הכחול של שלושה פילטרים אופטיים לאור כחול אשר פותחו בתוסף על בסיס דרישת לקוחות בעלי גוון "סביר"
לסיכום

פרסומים ומאמרים רבים דנים בנזקי האור הכחול לעיניים וכן השפעתו על בעיות שינה. התקינה מדדה קצת מאחורה ועדין לא טיפלה בנושא. רבים מן הפרסומים מנסים לקשור בין טווח מצומצם של אורכי גל בתחום האור הכחול לבין נזקים לראיה. הטווח של 380-420 ננומטר, שהוא גם הטווח היותר אנרגטי, מוזכר כתחום היותר מסוכן בתוך האור הכחול.

מי אשר במסגרת עבודתו נחשף שעות ארוכות לקרינה הנפלטת ממסך המחשב, טוב היה עושה אילו היה בוחן שימוש באמצעי הגנה לחסימה, לכל הפחות, של חלקו היותר אנרגטי של האור הכחול. כפי שאומרים בחיל-האוויר: "אם יש ספק – אין ספק".

מי שאמנם מחליט להצטייד במשקפיים או מסך הגנה, רצוי שיבדוק היטב האם מדובר על יצרן אמין אשר מפרסם באופן ברור את רמת הסינון של האור הכחול. ותמיד לזכור כי לא ייתכן קיומו של מסנן אור כחול יעיל אשר נראה שקוף לחלוטין.

לגרסה מלאה של המאמר לחצו כאן.

על הכותב:

גבי בר מנהל תחום פוליקרבונט בחברת תוסף

תחום הפוליקרבונט בחברת תוסף:

חברת תוסף משקיע בשנים האחרונות בפיתוח מוצרים ייחודיים לתחום של "מניפולציות אופטיות" של אור השמש ואור מלאכותי.

במסגרת זו, החברה כבר פיתחה מגוון מוצרים:

  • מפזרי אור איכותיים לתחום תאורת הלדים (תחום הגדל בקצב מהיר)
  • פילטרים אופטיים לתחומים ייעודיים באור הנראה על פי דרישות מיוחדות
  • חוסמי קרינת אינפרה אדומה הקרובה (NIR BLOCKERS)לסינון יעיל של החום ממבנים המקורים בחיפוי פלסטיק שקוף (PC, PMMA, PET)

לאחרונה פיתחה תוסף סל מוצרים חדשניים לחסימת האור הכחול.

שיתוף ב facebook
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin