Smartphone e chimica

Lo smartphone è un must per tutti i giovano che lo utilizzano per la sua capacità di calcolo, di memoria e di connessione dati: è in pratica un telefono cellulare che funge da computer portatile.

Gran parte dei componenti sono coperti da brevetto ma gli smartphone hanno molto in comune e ciascuno è costituito da determinati materiali.

Degli  83 elementi stabili (non radioattivi), almeno 70 si trovano negli smartphone.

Negli smartphone sono presenti, sia pure in minima quantità, elementi delle terre rare ovvero elementi che hanno numero atomico da 57 a 71 che consentono la visualizzazione dei colori. A tali elementi, detti lantanidi si aggiungono la scandio e l’ittrio che hanno proprietà simili.

I vari smartphone contengono 16 dei 17 elementi e solo il promezio non è presente in quanto radioattivo.

Oltre a consentire la visualizzazione dei colori i metalli delle terre rare, denominati dall’  U.S. Department of Energy “metalli tecnologici”, sono utilizzati nei circuiti e nei dispositivi acustici: lo smartphone non sarebbe in grado di vibrare se non fossero presenti neodimio e disprosio.

A causa della limitata diffusione di tali elementi uno dei prossimi obiettivi della chimica è quello di trovare sostanze adatte a sostituirli.

Schermo

Gran parte degli smartphone hanno uno schermo touchscreen sebbene quest’ultimo non è un componente dello smartphone ma una funzionalità.

Lo schermo è costituito da materiale alcalino-alluminosilicato detto Gorilla Glass progettato specificamente per essere sottile, leggero e resistente a urti e graffi. E’ un vetro temprato ottenuto tramite un processo chimico in cui, sotto compressione avviene uno scambio ionico degli ioni Na+ con gli ioni K+ che hanno maggiori dimensioni. Il vetro viene posto in un bagno fuso di KNO3 a 400°C temperatura alla quale gli ioni potassio sostituiscono gli ioni sodio originariamente presenti nel vetro. Poiché gli ioni potassio hanno una maggiore reattività rispetto allo ione sodio li sostituiscono; essi occupano uno spazio maggiore e creano una compressione con immagazzinamento di energia potenziale elastica. Quando il vetro si raffredda creano un elevato livello di sollecitazione di compressione sulla superficie. L’invenzione del Gorilla Glass risale al 1960 ma era stato utilizzato nelle auto da corsa; nel 2006 Steve Jobs contattò l’azienda produttrice e adottò questo tipo di vetro negli iPhone della Apple.

Il touchscreen utilizzato negli smartphone è di tipo capacitivo sebbene un altro tipo di touchscreen di tipo resistivo sia stato usato nei telefoni cellulari di prima generazione.

Il loro funzionamento si basa sulla trasmissione del calore generata attraverso l’interazione dell’utente con il dispositivo: sono detti capacitivi perché sono basati su dispositivi elettrici chiamati condensatori o capacitori, che hanno il compito di rilevare il livello della temperatura nell’interazione.

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Author: Chimicamo

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