Jak svítí hodinky  
Když se stiskne tlačítko mobilu, rozsvítí se LEDka. Ale když svítí hodinky, dějí se při tom mnohem zajímavější věci.

Neodolal jsem a pořídil si hodinky Timex. Možná díky fixaci z dětství spočívající ve fascinaci rovnoměrně podsvíceným displejem magickým Indiglo (zkrácenina slov indigo glow). To nemají žádné jiné hodinky na světě: je to patentovaná technologie. Patentovaná možná proto, že je to v podstatě jednoduchý nápad pracující na bázi elektroluminiscence: schopnosti materiálu vydávat světlo působením elektřiny. V případě Indigla je to fosfor a recept zní zhruba takto: na korpus z tenké vrstvy skla či plastu přiložíme průhledný vodič, který pocukrujeme velmi tenkou vrstvou fosforu. Vše zalijeme dietní vrstvičkou plastu a přiklopíme elektrodou. Přeloženo do fyziky: kondenzátor s fosforem v izolantu.Háček je v tom, že fosfor v izolantu svolí k elektroluminiscenci pod napětím (AC) přes 100V, zatímco v hodinkách máme 1.5V baterčičku. Té tak musí pomáhat transformátor 1:100. A tahle divokost v digitálkách už za smeknutí klobouku stojí.

 

Mnoho hodinek využívá spíše fosforescenci, kde světélkování zajistí elektrony vybuzené do zakázaného stavu, ze kterého luminofor svítí déle než zlomky sekund. Elektrony není nutné aktivovat napětím, obvykle postačí působení světla přes den. Do módy se dostal hlinitan strontnatý okořeněný špetkou europia a dysprosia, který dokáže zadarmo svítit celou noc a intenzivněji než na svítící nápisy používaný sulfid zinku dopovaný stříbrem či mědí. Komerčně je nazýván Lumibrite a je používán v hodinkách Seiko, Citizen a Pulsar. I když je stroncium dost reaktivní kov, jeho hlinitan je chemicky a biologicky inertní a používají se stabilní neradioaktivní izotopy.Nevýhoda: světlo se nedá vypnout, ale za pár hodin samo zhasne.

 

Ale proč bychom se báli radioaktivity? Gaseous Tritium Light Source (GTLS, známější pod názvem Trigalight) používá jako zdroj světla radioaktivní tritium uzavřené v mikrokapslích. Riziko z ozáření nehrozí: je to beta zářič s energiemi kolem 18 keV, vyzářený elektron nepronikne ani stěnou mikrokapsle, natož kůží. Používají ho hodinky Tawatec či Traser. I když je světlo slabší než u Lumibrite, nositele může hřát pocit, že nosí na zápěstí malý reaktor. Radost kalí jen fakt, že poločas rozpadu tritia (a tedy jeho jasná svítivost) je něco málo přes 12 let.
Nevýhoda: blednou a nedá se to opravit.

 

To u starých hodinek se na férovku používalo radium 226 s poločasem rozpadu 1600 let: emitované záření s energií 4.78 MeV je tvrdší než to tritiové (dokonce více než uranové), vydává též pronikavé gama záření a navíc jeho rozkladem vzniká stejně radioaktivní plyn radon, který se pak snadno vdechne. Toto záření rozrušovalo fosforescenční materiál, prakticky tedy hodinky přestaly svítit mnohem dříve než po staletích, což jim ale neubírá na radioaktivitě. Nevýhoda: dopad na zdraví. I u starých nefunčkních hodinek v zaprášeném regálu.

 

 

Pak jsou tu ještě úsměvně primitivní technologie typu podsvícení LEDkou, které využívají například Apple Watch. Prostě tuctové LEDky využívající fotoluminiscence fosforu při průchodu proudu diodou za cenu suchého rohlíku - něco tak ordinérního dnes snad už ani nestojí za to popisovat.

 

Nevýhoda: baterie nevydrží ani den provozu šetrného používání.

 

Autor: Jan Turoň
Datum: 22.02.2017
Tisk článku

A po celou zimu byl klid - Králová Kristýna
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 169 Kč
cena: 150 Kč
A po celou zimu byl klid
Králová Kristýna
Související články:

Precizní hodinky mají i obyčejné bakterie     Autor: Josef Pazdera (07.07.2004)
Tak už je to tady: Čína staví terminátora     Autor: Jan Turoň (19.01.2017)



Diskuze:

Apple Watch

Ondřej Vališ,2017-02-24 21:14:05

Apple Watch až tak úplně pritimitvní nejsou, k podsvícení tam nedochází, jelikož sívtí samotnej panel, je to OLED.

Odpovědět


Re: Apple Watch

Jan Turoň,2017-02-25 20:17:21

Díky za upozornění: "podsvícení LEDkou" u Apple Watch je hrubě zavádějící. LED i OLED jsem tu hodil do stejného pytle, protože používají stejnosměrný proud k produkci světla a narozdíl od ostatních zde zmíněných žerou baterii (Indiglo taky, ale řádově méně). Samozřejmě OLED je zde lepší designová volba než LED: větší kontrast a menší spotřeba za cenu snížení životnosti, což zde nevadí (vlastníci Apple Watch z většiny patří k lidem, kteří je odloží, jakmile je nějaký model překoná).

Odpovědět


Re: Re: Apple Watch

Ondřej Vališ,2017-02-25 23:20:37

To si troufám nesouhlasit. Jaká může být reálná životnost takového dispalye? On display takových hodinek může svítit max pár desítek minut denně při běžném používání. Takže si nemyslím, že by za rok, dva, pět(?) display odešel, a pokud je nezpomalí novým WatchOS, tak půjdou bez problémů těch 5 let klidně používat.
Problém vidím spíš u OLED v MacBook Pro s TouchBarem, kde tento extrémně širokoúhlý display za klávesnicí svítí permanentně.

Odpovědět


Re: Re: Re: Apple Watch

Jan Turoň,2017-02-26 00:55:58

Do detailů OLED nevidím. O jejich životnosti jsem četl mezi 1k a 100k hodinami. Ale nezkoumal jsem blíže, jak probíhají testy a jestli rozhoduje pouze doba aktivity OLED. Co vím, tak LED i OLED se poměrně rychle vyvíjejí. Nechtěl byste tu o tom třeba napsat samostatný článek? :-) Rád bych si to přečetl a poznal třeba nové zajímavé zdroje.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Apple Watch

Malomestak Veliky,2017-03-10 06:04:14

Tu životnost jste nejspíš trefil dost přesně. Ale je pravda i to že displej u Apple Watch asi nebude svítit tak často aby byla životnost OLED panelu problém. To spíš dřív odejde baterie. Každopádně u hodinek je 5 let spíš velmi krátká životnost (spousty Casio kousků umí třeba 10 let na jednu baterii...) takže tady je jasná věc že Apple sází na "své ovečky" a na to že 5 let staré, vysvícené a opotřebované Apple Watch už budou potřetí prodané za zlomek původní ceny a majitel v té době už bude mít o tři generace novější kousek... inu, prostě Apple business model :-)

Odpovědět

fosfor?

Jiří Kolafa,2017-02-23 14:15:15

Myslím, že mých oblíbených hodinkách Timex není fosfor, ale dopovaný ZnS (sfalerit, blejno zinkové), viz http://www.indiana.edu/~hightech/fpd/papers/ELDs.html.
phosphor = fosforeskující látka
phosphorus = fosfor

Odpovědět


Re: fosfor? DARPA se zasekla na bílém fosforu. Nic lepšího prý není. Stačí pootevřít sklíčko 50 m water resist na 0,3 s. Déle je to nebezpečné a umožní to rozdělat oheň i v dešti.

Josef Hrncirik,2017-02-23 16:39:15

Proč však nenechají aktivovat denním světlem např. dlouho dohasínající hlinitan strontnatý a potom ho nepřinutí k podání vysvětlení v branži obvyklým vysokým napětím 1,5 MV/cm?
(Protože ponorka by se musela každý 2. den vynořit)

Odpovědět


Bílý Fosfor ničím nenahradíš! Samozápalná hořlavina, jed, nejsilnější zadymovadlo (v Rusku zakázané stejně jako Daeš)

Josef Hrncirik,2017-02-23 17:15:35

EL panely obvykle 5 mW/cm2
momentálně jen cca 2-6 lm/W tj. 0,3-1% teorie, zatímco LED mají i 50%.
Vybuzení "fosforu" (phosphor) vyžaduje gradient 1,5 MV/cm; obvyklá je tloušťka 0,5 um.
5 mW/cm2 má potom osvětlení pozadí jako z cca 1500x dopadu úplňku, či 1/3000 poledního dopadu.
EL panely prý mají poměrně krátkou životnost a klesající svítivost.
Výhodou je asi jen jednoduché rovnoměrné podsvícení bez optiky a požadované hloubky odstupu.
Při zeleném světle a 100% účinku celoroční úplněk na průměru 1´´ by spotřeboval jen 0,9 J (cca 0,2 mVAh), tj. 3 s čtení by vyžádalo min. cca 100 nJ.
Zvládlo by to po dobu 5 ka i cca 25 ug 14C (0,1 mCi)

Odpovědět


Re: fosfor?

Jan Turoň,2017-02-23 20:31:36

Takže moje zbrusunové Timexy mají blejno :-( Doufám, že to není nakažlivé.
A jako by to nebylo málo, Apple Watch využívají pochopitelně obyčejnou elektroluminiscenci. Fotoluminiscentní LEDky obsahující interním senzorem řízený polarizační filtr vlastně v roce 2017 ještě neexistovaly.

Odpovědět

Strejda

Mirek N,2017-02-23 08:29:00

V rodině se traduje "veselá" příhoda, kdy strejda vyptal od kamaráda pracujícího ve Zbrojovce ve Vsetíně plechovku svítící barvy, která krásně modrozeleně světélkovala celou noc. Namaloval s ní dětem na strop noční oblohu a bylo to tak efektní a intenzivní, že na to koukali oknem i lidé okolojdoucí po ulici. Prostě paráda, než mu někdo prozradil princip na jakém to funguje. Strop šel dolů i s omítkou :D Bylo to někdy v 70. letech.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace