Spørg Scientariet: Hvad er princippet bag ridsefrit glas på mobiltelefoner?

Casper Jensen har spurgt:
Jeg lige fået ny mobiltelefon og har efterfølgende konstateret, at jeg har fået ridset glasset på skærmen. Derfor undrer jeg mig over, hvordan princippet bag det ridsefri glas, som f.eks. findes på iPhones, fungerer?

Morten Mattrup Smedskjær, lektor på Institut for Kemi og Biovidenskab på Aalborg Universitet, svarer:

For det første findes der i dag ikke 100% ridsefrit glas. Ved at påføre en tilstrækkelig høj kraft med et tilstrækkeligt hårdt og spidst materiale vil enhver glasoverflade kunne ridses. Det betyder dog ikke, at alt glas til smartphones og tablets er det samme. Der er stor forskel på, hvor ridsefast forskellige glasmaterialer afhængig af deres kemiske sammensætning og efterbehandlinger.

Processen ’kemisk hærdning’ anvendes i glasindustrien til at øge modstandsdygtigheden af glas over for ridser og brud. Dette er en ionbytningsproces, hvor glasset, der indeholder Na+-ioner, placeres i et kar med smeltet salt (typisk KNO3) ved ca. 400 grader C. Ved diffusion forlader de mindre Na+-ioner glasoverfladen og erstattes af større K+-ioner fra saltbadet.

De større K+-ioner fylder mere og presses derfor sammen, når glasset afkøles, hvilket skaber en trykspænding i glassets overflade. Dette øger modstandsdygtigheden af glasset over for skader, da påførte trækkræfter først skal overvinde denne trykspænding. Ved at optimere glassets kemiske sammensætning kan man få K+-ionerne til at diffundere længere ind i glasset (tykkere rustning) og skabe en større trykspænding (stærkere rustning).