Yr arwr y tu ôl: Pam y gall gwydr gorchudd eich synnu

Dyma beth sylweddolais i o'r diwrnod newydd: Rydyn ni'n gwario llawer o arian ar ffonau, tabledi, neu setiau teledu, ond mae'r rhan rydyn ni'n ei chyffwrdd â'r rhan sy'n cymryd yr holl gamdriniaeth yn cael bron dim sylw.

 

Y gwydr hwnnw ar y blaen? Nid dim ond

darn o ddeunydd ffenestr. Mae'n debyg mai dyma'r gydran fwyaf peirianyddol na fyddwch byth yn meddwl amdani.

Gwiriad Gwirionedd Cyflym

Tynnwch eich ffôn allan ar hyn o bryd. Edrychwch arno. Mae'r gwydr hwnnw wedi goroesi diferion, allweddi yn eich poced, wyneb-glaniadau i lawr ar bwy-sy'n gwybod-pa arwyneb, a miloedd o swipes bys seimllyd. Ac mae'n dal i fod yno, yn dal yn glir, yn dal i weithio.

 

Nid lwc yw hynny. Dyna cemeg.

 

Y Peth Cryfder

Mae'r rhan fwyaf o bobl yn meddwl seibiannau gwydr oherwydd ei fod yn "frau." Nid yw hynny'n hollol iawn. Gwydr yn torri oherwydd mân ddiffygion arwyneb-craciau microsgopig na allwch hyd yn oed eu gweld. O dan straen, mae'r craciau hynny'n lledaenu. Snap.

 

Mae gwydr gorchudd yn trwsio hyn trwy dric o'r enw cyfnewid ïon. Rydych chi'n cymryd y gwydr, yn ei roi mewn bath halen potasiwm poeth, ac mae'r ïonau potasiwm (sy'n fawr) yn cyfnewid lleoedd ag ïonau sodiwm (sy'n fach) ger yr wyneb. Mae'r ïonau mawr yn gwasgu eu hunain i mewn, yn creu cywasgiad, ac yn llythrennol yn gwasgu'r craciau micro hynny ar gau.

 

Canlyniad? Arwyneb sy'n ymladd yn ôl pan geisiwch ei dorri.

 

Mae nerds y diwydiant yn galw hyn yn "galedu achos." Mae pawb arall yn ei alw'n "sut y goroesodd fy sgrin y gostyngiad hwnnw."

 

Y Peth Crafu

Mae crafiadau yn fwystfil gwahanol. Nid yw'n ymwneud â chywasgu-mae'n ymwneud â chaledwch.

 

Dyma'r peth y mae pobl yn ei wneud yn anghywir: nid yw caledwch yr un peth â chryfder. Gallwch gael gwydr sy'n hynod o galed (yn gwrthsefyll crafu) ond yn frau (yn chwalu'n hawdd). Neu wydr sy'n galed (troi cyn torri) ond meddal (crafu os edrychwch arno'n anghywir).

Mae gwydr gorchudd modern yn ceisio cydbwyso'r ddau. Y stwff diweddaraf gan Corning, AGC, Schott-maen nhw'n tweaking cemeg i gael caledwch heb aberthu perfformiad gollwng. Mae'n gyfnewidiad cyson-i ffwrdd.

 

Y Peth Teimlo

Mae hwn yn un cynnil ond enfawr.

 

Erioed wedi defnyddio tabled rhad ac yn teimlo fel bod eich bys yn llusgo? Fel y sgrin wedi ffrithiant? Dyna ffiseg ynni wyneb. Mae gan wydr noeth egni arwyneb uchel-mae eisiau cadw at bethau, gan gynnwys yr olew ar eich croen.

 

Mae gan wydr gorchudd da orchudd -fel arfer fflworopolymer, yr un teulu â Teflon-sy'n chwalu egni'r wyneb. Mae'ch bys yn llithro yn lle ffyn. Gleiniau olew i fyny yn lle ceg y groth.

 

Y "teimlad premiwm" hwnnw y mae pawb yn siarad amdano? Nid dyna'r gwydr. Dyna'r cotio.

 

Y Peth Optegol

Dyma rif: mae gwydr heb ei drin yn adlewyrchu tua 4% o olau ar bob arwyneb. Dau arwyneb? 8% wedi mynd. Ar ddiwrnod llachar, mae'r adlewyrchiad hwnnw'n cuddio'ch sgrin.

 

Mae haenau gwrth-adlewyrchol yn trwsio hyn trwy greu ymyrraeth ddinistriol-yn y bôn, gan ganslo'r golau a adlewyrchir. Mae'r ffiseg yn cynnwys pentyrru haenau gyda mynegeion plygiannol gwahanol, pob un yn union y trwch cywir.

 

Wedi'i wneud yn dda, mae adlewyrchiad yn disgyn o dan 1%. Mae'r sgrin yn edrych fel ei fod wedi'i argraffu ar yr wyneb yn hytrach na'i gladdu y tu ôl i wydr.

Y Broblem Gwydnwch Nid oes neb yn ei chrybwyll

 

Dyma beth sy'n cadw peirianwyr i fyny gyda'r nos: mae'r holl welliannau hyn-cryfder, caledwch, haenau-yn ymladd ei gilydd.

 

Y cryfhau cemegol sy'n gwneud gwydr yn gryf? Yn newid yr wyneb, yn gwneud adlyniad cotio yn anodd. Y haenau sy'n teimlo'n wych ac yn lladd adlewyrchiadau? Gwisgwch i ffwrdd dros amser os na chaiff ei wneud yn iawn. Y caledwch sy'n gwrthsefyll crafiadau? Yn aml daw gyda brau.

 

Cydbwyso'r cyfan-dyna'r rhan anodd.

 

Stwff y Dyfodol

Ychydig o bethau yn dod i lawr y bibell:

Nid yw gwydr hunan-iacháu yn wyddor-fi bellach. Nid ar gyfer craciau dwfn, ond ar gyfer micro{3}}crafu-y crafiadau bach sy'n cronni dros flynyddoedd. Mae gan rai grwpiau ymchwil haenau sy'n llifo ac yn atgyweirio ar dymheredd ystafell.

 

Mae ymarferoldeb wedi'i fewnosod eisoes yma mewn labordai. Gwydr gyda synwyryddion wedi'i ymgorffori, felly mae'r gwydr gorchudd ei hun yn dod yn rhan o'r system gyffwrdd yn lle ei amddiffyn yn unig.

 

Mae teneuach a chryfach yn parhau. Mae UTG (gwydr ultra-denau) ar gyfer pethau plygadwy yn 30 micron nawr. 15 microns yn dod. Yn y pen draw bydd gennym wydr sy'n plygu fel plastig ond yn teimlo fel gwydr.

 

Gwell ailgylchu oherwydd bod rheolyddion yn gwthio. Mae sbectol arbenigol yn anodd eu hailgylchu-cemeg wahanol i wydr potel. Mae'r diwydiant yn darganfod sut i adennill ac ailddefnyddio heb ailgylchu.