Ngày xưa chưa có dạ quang thì xem giờ ban đêm kiểu gì?
Hồi xưa chưa biết làm mặt đồng hồ phát sáng, muốn xem giờ lúc tối om thì phải mua đồng hồ có tính năng minute repeater - tức là lên cót nghe tiếng kính "coong coong" rồi đoán mò xem giờ nào Nhưng mà các anh lính hoạt động ban đêm thì ơ kìa, dùng kiểu này khác nào "lạy ông con ở bụi này" luôn á! Thế là con người bắt đầu nghĩ ra cách phết các chất phát quang lên mặt đồng hồ.
Nhưng má ơi, chẳng có chất phát quang nào tồn tại mãi mãi cả Những em Rolex hay Heuer cổ điển có vẻ phong trần, bụi bặm sau mấy chục năm chính là nhờ cái gọi là "patina" - tức là kim, mặt số và phần lume (chất dạ quang) bị ố vàng dần theo thời gian. Đồng hồ vintage thì để dành bài khác kể, còn hôm nay mình sẽ bóc phốt về cách con người làm mặt đồng hồ sáng trong đêm tối nha!
Hiệu ứng lân quang là cái khỉ gì?
Khả năng phát sáng trong đêm của nhiều chất liệu gọi là lân quang (phosphorescence) - một kiểu phát quang đặc biệt đó. Còn phát quang (photoluminescence) về cơ bản là khả năng tự biến thành nguồn sáng sau khi bị ánh sáng mặt trời dội vào.
Giải thích hơi hack não tí: Ánh sáng là những chùm tia photon (một dạng hạt lượng tử trong trường điện từ). Nếu một electron của nguyên tử có khả năng phát quang thu được hạt photon, nó sẽ được kích thích để có năng lượng cao hơn. Sau đó khi được đưa về trạng thái nghỉ, electron đó sẽ "thả" hạt photon ra và tạo thành ánh sáng mắt người nhìn thấy được. Ez game!
Hai dạng phát quang phổ biến là huỳnh quang (fluorescence) và lân quang. Chất huỳnh quang "nhả" năng lượng siêu nhanh, chỉ sáng khi có nguồn sáng kích thích thôi. Ví dụ điển hình là đèn neon nhà mình đó - tắt nguồn là nó tắt luôn.
Còn lân quang thì chậm rãi hơn nhiều, mất vài tiếng đồng hồ mới thả hết lượng photon đã hút vào ban ngày. Đây chính là chất được phết lên cọc số đồng hồ đeo tay đấy! Nhưng plot twist là chất liệu đầu tiên làm dạ quang lại là... Radium - một chất phóng xạ tự phát sáng luôn á!
Radium - "Ông tổ" dạ quang nhưng toxic vãi
Sau khi được sơn lên mặt đồng hồ, radium sẽ từ từ phân rã, tạo ra hạt alpha (2 proton và 2 neutron), hạt beta (electron hoặc positron năng lượng cao), và tia gamma (chùm hạt photon năng lượng cao). Nhờ đó radium phát sáng, nhưng yếu lắm. Hồi đó người ta thường mix radium với một lớp sơn phát quang khác như kẽm sulfide và thêm kim loại để tạo màu sắc đặc trưng.
Thời những năm 20-30 của thế kỷ XX, con người vẫn chưa hiểu hết về phóng xạ nên chưa biết nó có hại thế nào Có hai vấn đề chính với radium: một là nó thiếu ổn định vô cùng, hai là phóng xạ của nó toxic kinh khủng! Tia gamma và khí radon đều gây ung thư, thậm chí nghiên cứu khoa học đã chứng minh mặt số đồng hồ hồi đó có thể gây ngộ độc phóng xạ dẫn đến tử vong luôn á
Nhưng vì phát sáng quá xịn nên nhiều mẫu đồng hồ quân đội vẫn dùng nhiều radium để lính dùng hiệu quả hơn. Chúng chỉ dành cho quân nhân và có ghi "tiêu hủy sau khi sử dụng" để khỏi làm hại dân thường. Giờ thì chúng trở thành đồ sưu tầm hiếm, bất chấp nguy hiểm!
Như đã nói, Radium không hề ổn định. Có đồng hồ vài năm đã không sáng, nhưng cũng có em vài chục năm vẫn chưa tắt. Sau vài chục năm, đồng hồ dùng radium sẽ ngừng phát sáng, nhưng chu kỳ bán rã của nó là 1.602 năm, và vẫn luôn phóng xạ chừng nào còn tồn tại
Mấy anh săn đồng hồ cổ giờ chỉ cần dùng máy đo geiger dí vào mặt đồng hồ là biết hàng thật hay fake liền! Fun fact: chiếc GMT Master 6542 của Rolex là một trong những đồng hồ dùng radium ở cả mặt số lẫn viền bezel, và Rolex từng phải thu hồi để thay bezel vì sợ nguy hiểm từ phóng xạ đấy!
Promethium và Tritium - thế hệ kế nhiệm "ít độc hơn"
Sau vài thập kỷ, con người mới chịu thừa nhận radium hoàn toàn không an toàn, và bắt đầu nghiên cứu tìm chất thay thế. Một trong số đó là promethium - đồng vị phóng xạ ít nguy hiểm hơn. Nó chỉ tạo hạt beta, năng lượng thấp hơn radium nên an toàn hơn. Seiko từng dùng promethium-147, nhưng chu kỳ bán rã chỉ 2,62 năm nên khả năng phát sáng kém lắm so với radium.
Còn tritium - đồng vị phóng xạ của Hydrogen cũng tạo hạt beta năng lượng thấp, nhưng chu kỳ bán rã dài hơn (12,32 năm), và được đóng trong tuýp thủy tinh kín để phát sáng. Không chỉ dùng cho đồng hồ mà tritium còn dùng cho máy bay hay thước ngắm vũ khí nữa! Hiện giờ các hãng nổi nhất vẫn dùng tritium là Ball và Luminox - nhìn tuýp tritium bên trong cọc số sáng chói, xịn xò lắm luôn!
Vấn đề của tritium là vì có chu kỳ bán rã, nên sau một thời gian khả năng phát sáng cũng giảm dần rồi tắt ngấm, vẫn chưa tối ưu cho đồng hồ dùng mấy chục năm
Luminova và Super Luminova - "Quang hợp" như cây cối luôn á!
Luminova do công ty Nemoto Nhật Bản phát minh ra năm 1993, và đến năm 1998, RC-Tritec AG kết hợp với Nemoto mở LumiNova AG Thụy Sỹ, cung cấp chất phát quang cho ngành đồng hồ xứ này.
Nguồn: tinhte.vn