Hrdina v pozadí: Proč vás krycí sklo může překvapit

To, co jsem si v novém dni uvědomil: Utrácíme spoustu peněz za telefony, tablety nebo televize, ale části, které se dotýkáme,-části, která zabírá veškeré zneužívání,-nebude téměř žádná pozornost.

 

To sklo vepředu? Není to jen tak

kus okenního materiálu. Je to pravděpodobně nejpropracovanější součást, o které nikdy nepřemýšlíte.

Rychlá kontrola reality

Okamžitě vyndejte svůj telefon. Podívejte se na to. Toto sklo přežilo pády, klíče ve vaší kapse,-přistání obličejem dolů na kdo-jakém{4}} povrchu a tisíce mastných tahů prstem. A stále je to tam, stále jasné, stále funguje.

 

To není štěstí. To je chemie.

 

Věc síly

Většina lidí si myslí, že sklo se rozbije, protože je „křehké“. To není úplně správné. Sklo se rozbije kvůli drobným povrchovým kazům-mikroskopických prasklin, které ani nevidíte. Při stresu se ty praskliny rozšiřují. Snap.

 

Krycí sklo to řeší trikem zvaným iontová výměna. Vezmete sklenici, ponoříte ji do horké lázně s draselnou solí a draselné ionty (které jsou velké) si vymění místa s ionty sodíku (které jsou malé) blízko povrchu. Velké ionty se nacpou, vytvoří kompresi a doslova vymáčknou tyto mikro-trhliny.

 

Výsledek? Povrch, který se brání, když se ho pokusíte rozbít.

 

Odborníci z oboru tomu říkají „case hardening“. Všichni ostatní tomu říkají „jak moje obrazovka přežila ten pád“.

 

The Scratch Thing

Škrábance jsou jiná bestie. Nejde jim o kompresi-jsou o tvrdost.

 

V tom se lidé pletou: tvrdost není totéž co síla. Můžete mít sklo, které je neuvěřitelně tvrdé (odolává poškrábání), ale křehké (snadno se rozbije). Nebo sklo, které je tvrdé (ohýbá se před rozbitím), ale měkké (poškrábe se, když se na něj špatně podíváte).

Moderní krycí sklo se snaží obojí vyvážit. Nejnovější věci od Corning, AGC, Schott-vylaďují chemii, aby dosáhli tvrdosti bez obětování výkonu při poklesu. Je to neustálý kompromis-.

 

Pocitová věc

Tenhle je jemný, ale obrovský.

 

Už jste někdy použili levný tablet a měli jste pocit, že se vám tahá prst? Jako by obrazovka měla tření? To je fyzika povrchové energie. Holé sklo má vysokou povrchovou energii-, které chce přilnout k věcem, včetně mastnoty na kůži.

 

Dobré krycí sklo má povrchovou vrstvu-obvykle fluoropolymer ze stejné rodiny jako teflon-, který narušuje povrchovou energii. Váš prst klouže místo tyčí. Olejové kuličky místo rozmazání.

 

Ten "prémiový pocit", o kterém všichni mluví? To není sklo. To je ten povlak.

 

Optická věc

Zde je číslo: neupravené sklo odráží asi 4 % světla na každém povrchu. Dva povrchy? 8 % pryč. Za jasného dne tento odraz skryje vaši obrazovku.

 

Anti{0}}reflexní vrstvy to řeší tím, že vytvářejí destruktivní interferenci-v podstatě ruší odražené světlo. Fyzika zahrnuje vrstvení vrstev s různými indexy lomu, z nichž každá má přesně správnou tloušťku.

 

Provedeno dobře, odraz klesá pod 1 %. Obrazovka vypadá, jako by byla vytištěna na povrchu, místo aby byla pohřbena za sklem.

Problém trvanlivosti nikdo nezmiňuje

 

Zde je to, co drží inženýry v noci vzhůru: všechna tato vylepšení-pevnosti, tvrdosti, povlaků- navzájem bojují.

 

Chemické zpevnění, které činí sklo pevným? Mění povrch, ztěžuje přilnavost nátěru. Nátěry, které jsou skvělé a zabíjejí odlesky? Pokud není provedeno správně, časem se opotřebujte. Tvrdost, která odolá poškrábání? Často přichází s křehkostí.

 

Vyvážit to všechno-to je ta nejtěžší část.

 

Budoucí věci

Pár věcí, které tečou z potrubí:

Samo{0}}opravné sklo už není sci-fi. Ne na hluboké praskliny, ale na mikro-odřeniny-, drobné škrábance, které se hromadí v průběhu let. Některé výzkumné skupiny mají povlaky, které tečou a opravují při pokojové teplotě.

 

Vestavěné funkce jsou již zde v laboratořích. Sklo se zabudovanými senzory, takže samotné krycí sklo se stává součástí dotykového systému, místo aby jej jen chránilo.

 

Tenčí a silnější pokračuje. UTG (ultra{1}}tenké sklo) pro skládací zařízení je nyní 30 mikronů. 15 mikronů se blíží. Nakonec budeme mít sklo, které se ohýbá jako plast, ale působí jako sklo.

 

Lepší recyklace, protože regulační orgány tlačí. Speciální sklenice se těžko recyklují-jiná chemie než lahvové sklo. Průmysl zjišťuje, jak regenerovat a znovu použít bez downcyklace.