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¿De qué materiales están hechos los anteojos, desde la tortuga de Ieyasu hasta el titanio?

Categoría: Tecnología

Se dice que los anteojos que tenía en sus últimos años Tokugawa Ieyasu, quien fundó el gobierno shogunal de Edo, estaban hechos de "carey", un material derivado del caparazón de la tortuga marina [1]. Al parecer, se usaban apoyándolos en la nariz o sosteniéndolos con la mano. Hoy en día, ¿de qué materiales están hechos los anteojos que vemos en la calle? Podemos entender cómo cambiaron los materiales de los marcos, como el celuloide inflamable, y de las lentes, que antes podían ser de vidrio pesado y frágil.

1. Los anteojos de Tokugawa Ieyasu: se dice que usaban caparazón de tortuga

En el Santuario Tōshō-gū de Kunōzan, en la prefectura de Shizuoka, se conservan los anteojos que Tokugawa Ieyasu (1542-1616) tenía en su vejez, y están designados como importante bien cultural. Según la explicación del Ministerio de Tierras, Infraestructura, Transporte y Turismo, estaban hechos de "carey", procesado a partir del caparazón de la tortuga marina, y se usaban apoyándolos sobre la nariz o sosteniéndolos con la mano [1]. En esta explicación no se mencionan las varillas que se enganchan en las orejas (llamadas patillas o templos). Al parecer, eran herramientas muy diferentes a los anteojos actuales.

También hay registros de la llegada de los anteojos a Japón. Uno de ellos indica que en 1551, el misionero Xavier regaló unos anteojos a Ōuchi Yoshitaka, el señor feudal que gobernaba Suō (la actual prefectura de Yamaguchi) [2]. Se dice que los anteojos en sí fueron inventados en Italia a finales del siglo XIII [2]. Más de 400 años después, los materiales de los marcos han cambiado mucho. ¿En qué se convirtieron?

2. Materiales de los marcos tras la época de Ieyasu: del celuloide, que arde fácilmente, al acetato

Después de la época de Ieyasu, uno de los materiales ampliamente utilizados para los marcos fue el celuloide. Es un tipo de resina sintética cuyos principales ingredientes son la nitrocelulosa (algodón nitrado) y una sustancia llamada alcanfor [3]. Su punto débil era que ardía con mucha facilidad. A veces podía incendiarse por el calor generado por la fricción, y también tenía la desventaja de deteriorarse fácilmente con la luz [3]. Estas son cualidades preocupantes para una herramienta que se coloca justo junto a la cara.

Por esta razón, se dice que existe una tendencia a reemplazarlo por el acetato de celulosa (acetato), que es menos inflamable que el celuloide [3]. También hay explicaciones que indican que la mayoría de los materiales de los anteojos actuales son de acetato [4]. Existe una ciudad en Japón que fabrica la mayor cantidad de estos marcos: Sabae, en la prefectura de Fukui.

3. Sabae: por qué esta ciudad, sin trabajo agrícola en invierno, empezó a fabricar anteojos

En Sabae (prefectura de Fukui), el invierno es la temporada baja de la agricultura. Por lo tanto, se dice que Masanaga Gosaemon comenzó la fabricación de anteojos como un trabajo secundario para el invierno en 1905 (año 38 de la era Meiji). También se cuenta la historia de que invitó artesanos desde Osaka [5]. Desde entonces, la fabricación de anteojos en Sabae se expandió, y se explica que en 1935 se convirtió en el principal centro de producción de Japón [2]. Además, en un artículo de nippon.com (con descripciones de alrededor de enero de 2012), se señala que la producción de monturas de anteojos de la ciudad de Sabae representa aproximadamente el 96 % de la fabricación nacional [5]. Ten en cuenta que las cifras cambian según el año, por lo que no es necesariamente el valor más reciente.

Un trabajo para la temporada baja agrícola de invierno se convirtió en el principal centro de producción de Japón en unos 30 años. Este impulso llevó a un desafío hacia un metal difícil.

4. Marcos de titanio: dónde nacieron estos marcos ligeros y resistentes

En la década de 1980, se explica que Sabae estableció por primera vez en el mundo la tecnología de fabricación de monturas de anteojos utilizando titanio, que es ligero y resistente [5]. El titanio es un metal difícil de procesar. Como las fuentes varían entre 1981 y 1983 para el año exacto, aquí nos quedamos con "década de 1980".

El titanio es resistente a la corrosión, fuerte y ligero. También se dice que suele usarse en monturas para personas mayores [4]. La Academia Americana de Oftalmología (AAO) enumera el titanio como un material "muy fuerte, ligero y resistente a la corrosión" que es menos probable que cause alergias [6]. Otros metales para monturas incluyen acero inoxidable, aluminio y aleaciones como el monel, que pueden contener níquel. En cuanto a los plásticos, hay acetato de celulosa, nylon y otros [6]. Los materiales de las monturas no se limitan a uno solo; se pueden elegir según la ligereza, el precio, la variedad de colores y la compatibilidad con la piel. A continuación, veamos los materiales de la parte que sirve para ver: las lentes.

5. Materiales de las lentes: por qué el plástico reemplazó al vidrio, frágil y pesado

Los materiales de las lentes se dividen principalmente en vidrio y plástico. Las ventajas del vidrio son sus buenas propiedades ópticas y su resistencia a los arañazos. Por otro lado, es débil ante los impactos y tiende a ser pesado [4]. Las lentes de plástico se caracterizan por ser difíciles de romper y ligeras. Hay explicaciones que indican que las lentes de plástico se usan ampliamente en la actualidad [4].

Dentro de los plásticos también hay tipos. El CR-39 es un material desarrollado en 1947, con un peso aproximadamente la mitad del vidrio. El policarbonato apareció a principios de la década de 1970; es aún más ligero y resistente a los impactos, por lo que se considera adecuado para anteojos infantiles y deportivos [7]. Entonces, ¿por qué cambia el grosor según el material, incluso con la misma graduación y diseño de lente?

6. Lentes con la misma graduación: cómo el material las hace más delgadas

Las lentes son herramientas que doblan la luz para enfocar la imagen dentro del ojo. La fuerza con la que doblan la luz se expresa con un número llamado "índice de refracción". Cuanto mayor sea el índice de refracción del material, más delgada se puede hacer la lente con la misma graduación y diseño [7].

En el caso de los plásticos, el índice de refracción del CR-39 es 1.498 y el del policarbonato es 1.586 [7]. La diferencia es de 0.088, lo que significa que el policarbonato es aproximadamente un 5.9 % más alto. Dado que un índice de refracción más alto permite fabricar lentes más delgadas, el policarbonato ofrece esta ventaja además de su ligereza y resistencia a los impactos. Ligero, difícil de romper y delgado. Gracias a esta combinación de propiedades, ahora podemos elegir lentes según el uso.

7. Actividad: observa los materiales de los anteojos que tengas cerca

Puedes observar los anteojos de tu familia o los tuyos propios sobre la mesa. Pide permiso a quien sea dueño de los anteojos antes de manipularlos. Primero, pon varios anteojos en la palma de la mano y siente la diferencia de peso. Quizás notes que las monturas delgadas, que parecen metálicas, y las gruesas de color tienen diferentes pesos.

Luego, mira las lentes desde un lado y compara el grosor de los bordes. Sin embargo, como la graduación varía de una persona a otra, solo con esto no se puede determinar si la diferencia de grosor se debe al material. Disfrútalo como un ejercicio para notar diferencias. Si quieres investigar más, en la explicación del Ministerio de Tierras, Infraestructura, Transporte y Turismo [1] puedes leer sobre los anteojos de Ieyasu, y en la explicación de la AAO [6] hay una lista de materiales de monturas. Si miras el interior de las monturas de los anteojos que tienes en casa, a veces están escritos el nombre del material o el número de modelo.

Fuentes

  1. Ministerio de Tierras, Infraestructura, Transporte y Turismo, "Anteojos" https://www.mlit.go.jp/tagengo-db/common/001558298.pdf (Explica los anteojos de Ieyasu.)
  2. All About News, "Historia de los anteojos" https://news.allabout.co.jp/articles/o/84232/ (Sobre la ofrenda de Xavier y el año en que Sabae se convirtió en líder.)
  3. Wikipedia, "Celuloide" https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BB%E3%83%AB%E3%83%AD%E3%82%A4%E3%83%89 (Sobre los ingredientes del celuloide y su inflamabilidad.)
  4. Wikipedia, "Anteojos" https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9C%BC%E9%8F%A1 (Sobre el año estimado de la invención de los anteojos y los materiales de monturas y lentes.)
  5. nippon.com, "Los anteojos de Sabae" https://www.nippon.com/ja/views/b00601/ (Sobre el inicio de la fabricación de anteojos en Sabae, la cuota nacional y el titanio.)
  6. Academia Americana de Oftalmología (AAO), "Materiales de monturas de anteojos" https://aao.org/salud-ocular/consejos/eyeglass-frame-materials (Sobre los tipos y características de los materiales de monturas.)
  7. All About Vision (edición en japonés), "Cómo elegir lentes" https://www.allaboutvision.com/ja-jp/megane/renzu/erabikata/ (Sobre los tipos de lentes de plástico y el índice de refracción.)