Bohater: Dlaczego szklana osłona może Cię zaskoczyć

Oto, co zdałem sobie sprawę nowego dnia: wydajemy dużo pieniędzy na telefony, tablety i telewizory, ale część, której dotykamy,-część, która powoduje wszystkie nadużycia,-prawie nie przyciąga uwagi.

 

To szkło z przodu? To nie tylko

kawałek materiału okiennego. To prawdopodobnie najbardziej zaprojektowany komponent, o którym nigdy nie pomyślisz.

Szybka kontrola rzeczywistości

Wyjmij teraz telefon. Spójrz na to. To szkło przetrwało upadki, klucze w kieszeni,-wylądowania ekranem do dołu na-nie wiadomo-jakiej powierzchni i tysiące tłustych przeciągnięć palcami. I nadal tam jest, nadal jest przejrzyście, nadal działa.

 

To nie jest szczęście. To jest chemia.

 

Sprawa siły

Większość ludzi myśli, że szkło pęka, ponieważ jest „kruche”. To nie do końca w porządku. Szkło pęka z powodu drobnych wad powierzchniowych-mikroskopijnych pęknięć, których nawet nie widać. Pod wpływem stresu pęknięcia się rozprzestrzeniają. Pstryknąć.

 

Szklana osłona rozwiązuje ten problem za pomocą sztuczki zwanej wymianą jonową. Bierzesz szklankę, zanurzasz ją w gorącej kąpieli z solą potasową, a jony potasu (które są duże) zamieniają się miejscami z jonami sodu (które są małe) w pobliżu powierzchni. Duże jony wpychają się w nie, tworzą kompresję i dosłownie ściskają te mikro-pęknięcia.

 

Wynik? Powierzchnia, która stawia opór, gdy próbujesz ją rozbić.

 

Specjaliści z branży nazywają to „utwardzaniem przypadku”. Wszyscy inni nazywają to „jak mój ekran przetrwał ten upadek”.

 

Rzecz ze Scratchem

Zadrapania to inna bestia. Nie chodzi tu o kompresję,-ale o twardość.

 

Oto, co ludzie mylą: twardość to nie to samo, co siła. Możesz mieć szkło, które jest niewiarygodnie twarde (odporne na zarysowania), ale kruche (łatwo się rozbija). Lub szkło, które jest twarde (wygina się przed stłuczeniem), ale miękkie (rysuje, jeśli źle na nie spojrzysz).

Nowoczesne szkło osłonowe stara się zrównoważyć jedno i drugie. Najnowsze produkty firm Corning, AGC, Schott-dostosowują skład chemiczny, aby uzyskać twardość bez poświęcania odporności na upadki. To ciągły kompromis.-

 

Rzecz odczuwania

Ten jest subtelny, ale ogromny.

 

Czy kiedykolwiek korzystałeś z taniego tabletu i czułeś, że ciągnąłeś palec? Jakby ekran miał tarcie? To fizyka energii powierzchniowej. Gołe szkło ma dużą energię powierzchniową,-chce przyklejać się do różnych rzeczy, w tym do tłuszczu na skórze.

 

Dobre szkło nakrywkowe ma powłokę-zazwyczaj fluoropolimeru z tej samej rodziny co teflon,-która rozbija energię powierzchniową. Twój palec ślizga się zamiast patyków. Olej się perli zamiast rozmazywać.

 

To „poczucie premium”, o którym wszyscy mówią? To nie to szkło. To jest powłoka.

 

Rzecz optyczna

Oto liczba: nieobrobione szkło odbija około 4% światła na każdej powierzchni. Dwie powierzchnie? Zniknęło 8%. W jasny dzień to odbicie zakrywa ekran.

 

Powłoki-antyrefleksyjne rozwiązują ten problem, tworząc destrukcyjne zakłócenia-w zasadzie eliminujące odbite światło. Fizyka polega na układaniu warstw o ​​różnych współczynnikach załamania światła, a każda ma dokładnie odpowiednią grubość.

 

Dobrze zrobione, odbicie spada poniżej 1%. Ekran wygląda tak, jakby był wydrukowany na powierzchni, a nie ukryty za szkłem.

Problem trwałości, o którym nikt nie wspomina

 

Oto, co nie daje inżynierom spać po nocach: wszystkie te ulepszenia-wytrzymałość, twardość, powłoki-spierają się ze sobą.

 

Wzmocnienie chemiczne, które sprawia, że ​​szkło jest mocne? Zmienia powierzchnię, utrudnia przyczepność powłoki. Powłoki, które świetnie się czują i zabijają odblaski? Z czasem zanika, jeśli nie zostanie wykonany prawidłowo. Twardość odporna na zarysowania? Często towarzyszy kruchości.

 

Zrównoważenie tego wszystkiego-to najtrudniejsza część.

 

Rzeczy przyszłości

Kilka rzeczy spadających na dalszy plan:

Samoleczące się-szkło nie jest już science-fiction. Nie w przypadku głębokich pęknięć, ale w przypadku mikro-otarć-drobnych zadrapań, które gromadzą się przez lata. Niektóre grupy badawcze opracowały powłoki, które płyną i naprawiają się w temperaturze pokojowej.

 

Wbudowane funkcje są już dostępne w laboratoriach. Szkło z wbudowanymi czujnikami, dzięki czemu szkiełko samo w sobie staje się częścią systemu dotykowego, a nie tylko go chroni.

 

Cieńszy i mocniejszy trwa. UTG (ultra-szkło składane) do urządzeń składanych ma teraz grubość 30 mikronów. 15 i nadchodzi. W końcu będziemy mieli szkło, które wygina się jak plastik, ale w dotyku przypomina szkło.

 

Lepszy recykling, ponieważ organy regulacyjne nalegają. Szklanki specjalistyczne trudno poddać recyklingowi-inną chemią niż szkło butelkowe. Branża zastanawia się, jak odzyskać i ponownie wykorzystać odpady bez recyklingu.