Người hùng đằng sau: Tại sao kính che có thể làm bạn ngạc nhiên

Đây là điều tôi nhận ra vào ngày mới: Chúng ta tiêu rất nhiều tiền vào điện thoại, máy tính bảng hoặc TV, nhưng phần chúng ta chạm vào-phần gây ra mọi sự lạm dụng-hầu như không được chú ý.

 

Cái kính đó ở mặt trước? Nó không chỉ

một mảnh vật liệu cửa sổ Đây có lẽ là thành phần được thiết kế kỹ lưỡng nhất mà bạn sẽ không bao giờ nghĩ tới.

Kiểm tra thực tế nhanh

Hãy lấy điện thoại của bạn ra ngay bây giờ. Nhìn nó đi. Chiếc kính đó vẫn tồn tại sau khi bị rơi, chìa khóa trong túi của bạn,-hạ cánh úp xuống ai-biết-bề mặt nào và hàng nghìn lần vuốt ngón tay dính dầu mỡ. Và nó vẫn ở đó, vẫn rõ ràng, vẫn hoạt động.

 

Đó không phải là may mắn. Đó là hóa học.

 

Điều sức mạnh

Hầu hết mọi người nghĩ kính vỡ vì nó "giòn". Điều đó không hoàn toàn đúng. Kính bị vỡ do những vết nứt nhỏ trên bề mặt-những vết nứt cực nhỏ mà bạn thậm chí không thể nhìn thấy. Dưới áp lực, những vết nứt đó lan rộng. Chụp.

 

Kính che khắc phục điều này thông qua một thủ thuật gọi là trao đổi ion. Bạn lấy chiếc cốc, nhúng nó vào bồn nước muối kali nóng và các ion kali (có kích thước lớn) đổi chỗ cho các ion natri (có kích thước nhỏ) gần bề mặt. Các ion lớn tự chen vào, tạo ra lực nén và đóng các vết nứt vi mô đó lại theo đúng nghĩa đen.

 

Kết quả? Một bề mặt chống trả khi bạn cố gắng phá vỡ nó.

 

Những người đam mê công nghiệp gọi đây là "làm cứng trường hợp". Mọi người khác gọi đó là "làm thế nào màn hình của tôi sống sót sau cú rơi đó".

 

Chuyện gãi gãi

Vết xước là một con thú khác. Chúng không phải về độ nén-mà là về độ cứng.

 

Đây là điều mọi người hiểu sai: độ cứng không giống như sức mạnh. Bạn có thể có một tấm kính cực kỳ cứng (chống trầy xước) nhưng lại giòn (dễ vỡ). Hoặc kính cứng (uốn cong trước khi vỡ) nhưng mềm (trầy xước nếu nhìn nhầm).

Kính phủ hiện đại cố gắng cân bằng cả hai. Những sản phẩm mới nhất từ ​​Corning, AGC, Schott-họ đang tinh chỉnh chất hóa học để có được độ cứng mà không làm giảm hiệu suất rơi. Đó là một sự đánh đổi-liên tục.

 

Điều cảm nhận

Cái này tinh tế nhưng rất lớn.

 

Bạn đã bao giờ sử dụng một chiếc máy tính bảng giá rẻ và cảm thấy như ngón tay của mình bị kéo lê chưa? Giống như màn hình có ma sát? Đó là vật lý năng lượng bề mặt. Thủy tinh trần có năng lượng bề mặt cao-nó muốn dính vào mọi thứ, bao gồm cả dầu trên da bạn.

 

Kính che phủ tốt có lớp phủ-thường là fluoropolymer, cùng họ với Teflon-có tác dụng làm giảm năng lượng bề mặt. Ngón tay của bạn lướt thay vì gậy. Dầu nổi lên thay vì lem.

 

Đó là "cảm giác cao cấp" mà mọi người nói đến? Đó không phải là kính. Đó chính là lớp phủ.

 

Thứ quang học

Đây là một con số: kính chưa được xử lý phản chiếu khoảng 4% ánh sáng ở mỗi bề mặt. Hai bề mặt? 8% đã biến mất. Vào một ngày tươi sáng, sự phản chiếu đó sẽ che giấu màn hình của bạn.

 

Lớp phủ chống phản chiếu-khắc phục vấn đề này bằng cách tạo ra sự giao thoa có tính hủy diệt-về cơ bản, loại bỏ ánh sáng phản chiếu. Vật lý bao gồm việc xếp chồng các lớp có chiết suất khác nhau, mỗi lớp có độ dày chính xác phù hợp.

 

Thực hiện tốt, độ phản chiếu giảm xuống dưới 1%. Màn hình trông giống như được in trên bề mặt thay vì ẩn sau kính.

Vấn đề về độ bền Không ai nhắc đến

 

Đây là điều khiến các kỹ sư phải thức trắng đêm: tất cả những cải tiến-sức mạnh, độ cứng, lớp phủ-chúng đấu tranh với nhau.

 

Sự tăng cường hóa học làm cho thủy tinh mạnh mẽ? Thay đổi bề mặt, làm cho lớp phủ bám dính khó khăn. Lớp phủ mang lại cảm giác tuyệt vời và loại bỏ phản xạ? Hao mòn theo thời gian nếu làm không đúng cách. Độ cứng có thể chống trầy xước? Thường đi kèm với độ giòn.

 

Cân bằng tất cả-đó là phần khó khăn.

 

Những điều tương lai

Một vài điều sắp xảy ra:

Kính-tự phục hồi không còn là khoa học-viễn tưởng nữa. Không phải dành cho những vết nứt sâu mà dành cho những-sự mài mòn vi mô-những vết xước nhỏ tích tụ theo năm tháng. Một số nhóm nghiên cứu có lớp phủ chảy và sửa chữa ở nhiệt độ phòng.

 

Chức năng nhúng đã có sẵn trong phòng thí nghiệm. Kính được tích hợp các cảm biến nên bản thân kính phủ ngoài sẽ trở thành một phần của hệ thống cảm ứng thay vì chỉ bảo vệ nó.

 

Mỏng hơn và mạnh mẽ hơn tiếp tục. UTG (kính siêu mỏng) dành cho thiết bị có thể gập lại có kích thước 30 micron. Hiện tại, . 15 micron sắp ra mắt. Cuối cùng chúng ta sẽ có kính uốn cong như nhựa nhưng lại có cảm giác như thủy tinh.

 

Tái chế tốt hơn vì các cơ quan quản lý đang thúc đẩy. Kính đặc biệt khó tái chế-các chất hóa học khác với thủy tinh đóng chai. Ngành công nghiệp đang tìm cách thu hồi và tái sử dụng mà không cần tái chế.