Комично, как все химично! Почему не стоит бояться фтора в зубной пасте, тефлона на сковороде, и думать о том, что телефон на зарядке взорвется

Чем больше мобильных устройств мы покупаем, тем дороже становятся редкоземельные металлы. При этом реклама и мобильные операторы соблазняют нас, пользователей, как можно чаще заменять свой смартфон новой моделью. Если мы не начнем использовать наши приборы дольше и не будем разумнее их утилизировать, скоро столкнемся с проблемой. Да, пластиковые отходы – не единственная экологическая проблема современного общества. И, разумеется, большинство мобильников и планшетов делают так, что их очень трудно починить самостоятельно. Состарившийся аккумулятор или трещина на экране – и вот уже многие пользователи считают это поводом побаловать себя новым гаджетом. (Конечно, прибор можно отдать куда-нибудь в ремонт, но как же обойтись без смартфона дольше одного дня?)

Впрочем, экраны мобильников так легко выходят из строя не по коварному замыслу производителей. На самом деле они очень даже прочные и вообще представляют собой маленькое химическое чудо. Ведь здесь мы имеем дело не с обычным стеклом, а с Gorilla Glass ® – технологией, используемой в большинстве гаджетов. Для производства стекла, носящего столь впечатляющее название, берут алюмосиликатное стекло, состоящее из атомов кремния, алюминия и кислорода, которые вместе составляют трехмерный каркас. Он заряжен отрицательно, что уравновешивается положительно заряженными ионами натрия, сидящими в зазорах структурной сетки – каркаса. Но пока что это не Gorilla Glass; еще нужно опустить это алюмосиликатное стекло в горячий солевой раствор, содержащий положительно заряженные ионы калия.

С калием мы знакомы по калийным солям, используемым при производстве мыла. Сверимся с периодической системой: калий (К) идет сразу за натрием (Na), точнее, он располагается ниже по группе. Это тоже так называемый щелочной металл. Как и у натрия, у калия положительно заряженный ион (вспомните правило октета), только он куда больше иона натрия.

Что это значит для нашего Gorilla Glass? Когда алюмосиликатное стекло опускают в горячий раствор калийной соли, ионы калия, которые намного крупнее ионов натрия, вытесняют последние из зазоров силикатного каркаса и протискиваются на их место. Высокая температура и вообще более быстрое движение всех частиц облегчают этот обмен, больше похожий на рейдерский захват. Когда потом все это охлаждают, остается стекло с несколько измененной химической структурой. В этой структуре засели ионы чуть толще (ионы калия), и зазоры там чуть поменьше. В результате получается усиленная компрессия и более прочный материал – Gorilla Glass.

Но почему же все-таки дисплеи мобильников часто разбиваются? Вообще-то обычное стекло билось бы еще чаще. Выдержит ли дисплей мобильника падение, зависит от того, насколько сильную встряску получило стекло. Если смартфон упал на пол плашмя или близко к тому, вполне возможно, ничего особенного не произойдет, потому что удар придется на большую поверхность. Из главы 5, где речь шла о давлении воздуха, мы знаем: давление – это сила, действующая на поверхность, и чем меньше поверхность удара, тем больше давление. Когда мобильник падает лишь уголком дисплея, получается особенно громкий «бумс!», и в таких случаях экран разбит практически всегда.

Кстати, по той же причине в случае падения лифта следует по возможности лечь плашмя на пол, тогда сила при ударе распределится по большей поверхности. Но когда падаешь, лечь очень трудно, потому что находишься как бы в состоянии невесомости. Для подстраховки следовало бы с самого начала ехать в лифте лежа, что, однако, чревато всякими казусами с попутчиками по лифту. Но это так, к слову, лифты сейчас надежны, так что не упадут.

Вернемся к дисплеям. На всякий случай лучше подстраховаться и купить защитную пленку, пусть даже ваш прекрасный смартфон потеряет свою изящность. У меня вот дисплей еще ни разу не разбивался. Но сейчас, пока еду в автобусе к Кристине, обнаруживаю, что скоро сядет батарейка, и мобильник выключаю.

Время работы батареи – больная тема, верно? А помните, на сколько хватало заряда в мобильниках лет 15 назад? Их можно было заряжать каждые три-шесть дней, в зависимости от того, как долго на них играли в «Змейку». Сегодня я довольна, если мобильник хотя бы день прожил без подзарядки. Но, разобравшись, как такая батарейка устроена с точки зрения химии, вы поймете, как с ней лучше обращаться, чтобы она дольше держала заряд. И здесь мы подходим к другой стороне вопроса «Что мне это дает?». Я периодически слышу высказывания, что нечего в школе корпеть над естественными науками – в жизни они, мол, не понадобятся. Надеюсь, сейчас вы посмотрите на этот вопрос иначе.