ככל שהצגים המתקפלים נעשים דקים יותר, לא ניתן לייעל את הזכוכית לרזון בלבד
זכוכית אולטרה-דקה, או UTG, הפכה למצע חשוב עבור צגים מתקפלים. לאחר שהצטמצמה לעובי קטן במיוחד, הזכוכית יכולה להתכופף תוך שמירה על שקיפות טובה, שטוחות פני השטח ואיכות מישוש.
עם זאת, ככל שהזכוכית הופכת דקה יותר, כך היא רגישה יותר לשריטות, לחץ מקומי ונזקי פגיעה. טיפות, קיפול חוזר ולחץ מחלקיקים זרים עלולים לגרום לפגמים מיקרוסקופיים להתרחב בהדרגה ולבסוף להתפתח לסדקים.
לכן, זכוכית דקה- במיוחד דורשת בדרך כלל שכבת הגנה נוספת. סרטי פוליאתילן טרפתלאט קונבנציונליים, או PET, הם בוגרים וקלים יחסית לעיבוד, אך תחת קיפול תכוף הם עלולים להיתקל בבעיות כגון קמטים, דה למינציה וירידה ביציבות האופטית-לטווח ארוך. חומרי ההגנה של הדור הבא- חייבים לעשות יותר מאשר רק לכסות את משטח הזכוכית. הם חייבים גם לספק חיזוק, ריפוד ובקרת נזקים.
זה המקום שבו ציפוי פוליאוריטן עשוי להציע אפשרויות חדשות.
מחקר שפורסם לאחרונה בהתקדמות בציפויים אורגנייםהציגו ציפוי תלת-פונקציונלי על בסיס פוליאוריתן אקרילט-או PEUA, UV-שנועד למריחה ישירה על זכוכית דקה- במיוחד.
בבדיקה, PEUA-זכוכית דקה במיוחד-שלימה 200,000 מחזורי קיפול פנימה-ברדיוס כיפוף של 3 מ"מ ללא קמטים או דה למינציה של הציפוי. תחת רדיוס הכיפוף החמור יותר של 1.5 מ"מ, הציפוי פיתח הלבנת מתח, אך ניתן היה להחזיר את השקיפות שלו באמצעות טיפול תרמי קצר.
כיצד ניתן להשיג מודולוס גבוה וקשיחות גבוהה בו זמנית?
חומרי הגנה לתצוגות מתקפלות עומדים בפני סתירה מהותית. אם חומר נוקשה מדי, הוא עלול להיסדק במהלך הקיפול. אם הוא רך מדי, הוא עלול לא לתמוך בזכוכית בצורה מספקת ויכול להיות פגיע לחריצים וקמטים קבועים.
שרף PEUA שפותח במחקר היה מסונתז בעיקר מהידרוקסיאתיל אקרילט, איזופורון דיאיזוציאנט ופוליאתרמין, ולאחר מכן ריפוי UV ליצירת רשת צולבת.
המקטעים הנוקשים שנוצרו מ-IPDI מספקים תמיכה מבנית, ועוזרים לשפר את המודולוס וההתנגדות לעיוותים. שרשראות הפוליאתרמין הגמישות סופגות ומפזרות אנרגיה שנוצרת במהלך כיפוף והשפעה, תוך הפחתת ריכוז מתח מקומי. יחד, רכיבים אלו יוצרים איזון בין קשיחות וקשיחות.
הציפוי שמר על שידור אופטי של יותר מ-92% באורך גל של 550 ננומטר, הגיע למודול אחסון של כ-2.18 GPa ורשם טמפרטורת מעבר של זכוכית- של כ-140 מעלות. שכבת ציפוי בעובי של כ-40 מיקרומטר הגדילה את גובה כישלון ההשפעה של-העט של הזכוכית האולטרה-דקה ב-16 ס"מ.
השינוי במצב הכשל ראוי לציון במיוחד. כאשר זכוכית אולטרה דקה-לא מוגנת נתונה לפגיעה, היא עלולה לפתח סדקים רדיאליים שמתפשטים במהירות על פני השטח. לאחר יישום ציפוי PEUA, סביר יותר שהנזק יישאר כשקע מקומי ללא המשך התפשטות הסדקים.
לכן הציפוי עושה יותר מהוספת שכבת עובי נוספת. זה משנה את אופן העברת אנרגיית ההשפעה אל הזכוכית הבסיסית.
איור 2. סכמטי המראה כיצד ציפוי פוליאוריטן אקרילט עשוי לפזר מתח כיפוף על פני מבנה זכוכית דק במיוחד-. AI-תמונה שנוצרה; עובי השכבה אינו בקנה מידה.