Užpakalio herojus: kodėl uždengtas stiklas gali jus nustebinti

Štai ką supratau naują dieną: išleidžiame daug pinigų telefonams, planšetiniams kompiuteriams ar televizoriams, bet ta dalis, kurią paliečiame,{0}}dėmės, kuri patiria visą piktnaudžiavimą-, beveik nekreipiama dėmesio.

 

Tas stiklas priekyje? Tai ne tik

lango medžiagos gabalas. Tai tikriausiai labiausiai sukurtas komponentas, apie kurį niekada negalvotumėte.

Greitas tikrovės patikrinimas

Išimkite telefoną dabar. Pažiūrėk. Tas stiklas išliko nukritęs, raktai kišenėje, nusileidę veidu-žemyn, kas-žino-kokį paviršių, ir tūkstančius riebių pirštų perbraukimų. Ir vis dar yra, vis dar aišku, vis dar veikia.

 

Tai ne laimė. Tai yra chemija.

 

Stiprybės dalykas

Dauguma žmonių mano, kad stiklas dūžta, nes yra „trupus“. Tai ne visai teisinga. Stiklas dūžta dėl mažų paviršiaus defektų-mikroskopinių įtrūkimų, kurių net nesimatote. Esant stresui, tie įtrūkimai plinta. Snap.

 

Dengiamasis stiklas tai išsprendžia naudojant triuką, vadinamą jonų mainais. Jūs paimate stiklinę, panardinate ją į karštą kalio druskos vonią, o kalio jonai (kurie yra dideli) sukeičiami vietomis su natrio jonais (kurie yra maži) šalia paviršiaus. Didieji jonai susitraukia, sukuria suspaudimą ir tiesiogine prasme suspaudžia tuos mikro-įtrūkimus.

 

Rezultatas? Paviršius, kuris atsimuša, kai bandote jį sulaužyti.

 

Pramonės vėplai tai vadina „atvejo grūdinimu“. Visi kiti tai vadina „kaip mano ekranas išgyveno tą kritimą“.

 

„The Scratch Thing“.

Įbrėžimai yra kitoks žvėris. Jie susiję ne su suspaudimu{1}}, o apie kietumą.

 

Štai ką žmonės klysta: kietumas nėra tas pats, kas stiprumas. Galite turėti stiklą, kuris yra neįtikėtinai kietas (atsparus įbrėžimams), bet trapus (lengvai dūžta). Arba stiklas, kuris yra kietas (lenkiasi prieš dūžtant), bet minkštas (braižosi, jei žiūrite neteisingai).

Šiuolaikinis dangtelis bando subalansuoti abu. Naujausi produktai iš Corning, AGC, Schott{1}}jie tobulina chemiją, kad būtų kietumas neprarandant kritimo efektyvumo. Tai nuolatinis-pardavimas.

 

Jausmas dalykas

Šis subtilus, bet didžiulis.

 

Ar kada nors naudojote pigų planšetinį kompiuterį ir jautėte, kad pirštas tempia? Kaip ekranas turėjo trintį? Tai paviršiaus energijos fizika. Pliko stiklo paviršiaus energija yra didelė,{1}}jis nori prilipti prie daiktų, įskaitant riebalus ant odos.

 

Geras dengiantis stiklas padengtas -dažniausiai fluoropolimeru, tos pačios šeimos kaip teflonu,{1}}kuris suardo paviršiaus energiją. Jūsų pirštas slysta vietoj lazdos. Aliejaus rutuliukai į viršų, o ne sutepti.

 

Tas „premium pojūtis“, apie kurį visi kalba? Tai ne stiklas. Tokia yra danga.

 

Optinis dalykas

Štai skaičius: neapdorotas stiklas kiekviename paviršiuje atspindi apie 4% šviesos. Du paviršiai? dingo 8 proc. Šviesią dieną tas atspindys paslepia ekraną.

 

Anti{0}}atspindinčios dangos tai pašalina sukurdamos destruktyvius trukdžius-, iš esmės panaikindamos atspindėtą šviesą. Fizika apima sluoksnių sukrovimą su skirtingais lūžio rodikliais, kurių kiekvienas yra tiksliai tinkamo storio.

 

Atlikta gerai, atspindys nukrenta žemiau 1%. Ekranas atrodo taip, lyg jis būtų atspausdintas ant paviršiaus, o ne palaidotas už stiklo.

Patvarumo problemos niekas nemini

 

Štai kas neleidžia inžinieriams miegoti naktį: dėl visų šių patobulinimų-stiprumas, kietumas, dangos-jie kovoja tarpusavyje.

 

Cheminis stiprinimas, dėl kurio stiklas stiprus? Keičia paviršių, apsunkina dangos sukibimą. Dangos, kurios puikiai jaučiasi ir naikina atspindžius? Laikui bėgant nusidėvi, jei padaryta netinkamai. Kietumas, atsparus įbrėžimams? Dažnai lydi trapumas.

 

Viską subalansuoti-sunkiausia.

 

Ateities dalykai

Keletas dalykų, kylančių iš vamzdžio:

Savaime gydantis stiklas nebėra-sci-fi. Ne giliems įtrūkimams, o mikro-įbrėžimams-, mažiems įbrėžimams, kurie kaupiasi bėgant metams. Kai kurios tyrimų grupės turi dangas, kurios teka ir remontuojasi kambario temperatūroje.

 

Įterptosios funkcijos jau yra laboratorijose. Stiklas su įmontuotais jutikliais, todėl pats dengiantis stiklas tampa jutiklinės sistemos dalimi, o ne tik jį apsaugo.

 

Plonesnis ir stipresnis tęsiasi. UTG (itin-plonas stiklas), skirtas sulankstytiems daiktams, yra 30 mikronų, dabar ateina. 15 mikronai. Galų gale turėsime stiklą, kuris lenkia kaip plastikas, bet jaučiasi kaip stiklas.

 

Geresnis perdirbimas, nes reguliatoriai stumia. Specialius stiklus sunku perdirbti-kitaip nei butelių stiklą. Pramonė sugalvoja, kaip susigrąžinti ir pakartotinai panaudoti nesumažinant ciklo.