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前几天刷到一条有趣的视频,灯泡的旁边摆着一根玻璃棒,实验人员拿来高温火焰枪,对着玻璃棒一通猛喷。一段时间后,玻璃变成了红彤彤的熔融状态。与此同时,灯泡也亮了起来。眼看着它越烧越亮,可就在玻璃棒熔断的一瞬间,灯泡也随之熄灭。这是怎么回事呢?
我们不妨来看一个完整版。首先,将两个灯泡串联在一起。通上电源后,他们会同时亮起。下面,将一个灯泡取下来,并用毛巾包裹着砸碎,就得到了一小块玻璃和两个电极。这时,如果用万用表测量两个电极之间的电阻,它几乎是无穷大的,也就是绝缘状态。接下来把两根小天线剪掉,并把底座安回到电路当中,此刻再将电源通上,灯泡并没有亮,下面同样用火焰枪加热玻璃,在经过大概20秒后,右侧的灯泡发出了亮光,并且即使不再加热,灯也依旧亮着,直到实验者对着左侧呼呼的吹气,灯泡才跟着玻璃一同暗沉下来。那么问题来了,常温状态下的玻璃明明是绝缘体,为什么加热到一定程度后会导电呢?我们都知道,玻璃的主要成分是二氧化硅,它是一种原子晶体,靠共价键连接,并没有像离子键、金属键一类的导电性质。但是玻璃是一种混合物,里面还包含着硅酸钠、硅酸钙等物质,在熔融状态下,这些硅酸盐会发生电离,使玻璃的导电性增强。
因此就出现了我们在开头看到的灯泡随着玻璃越烧越亮的神奇景象。说到这儿,可能还有人想问,那导电玻璃又是什么呢?为什么在常温状态下就能导电呢?日常生活中,我们最常见到的导电玻璃莫过于触屏了,它主要分为两种,一种是电阻屏,比如在银行办理业务签名时用的就是这种屏幕。从结构图上我们可以看到,玻璃的外面涂有好几层东西,其中黄色部分是ITO导电层,也就是氧化铟锡,它们当中会有电流经过。当我们按压屏幕时,原本被原点隔开的两个导电层突然有了接触,按压点的电流就会发生变化,软件在识别后进行相应的计算,便能在屏幕上显示出书写的图案了。
除此之外,还有一种电容屏,比如很多智能手机使用的就是这种屏幕,它们也有两层ITO导电层,只不过这次的电流变化依靠的不是压力,而是导电物体的接触,即当我们触碰屏幕时,有一丢丢电流会被手指吸走,通过分析这块的电流变化,同样能在屏幕上显示出相应的图案。综上所述,也就不难发现,所谓的导电玻璃指的并不是玻璃能够导电,而是上面涂有透明度高且导电性好的氧化铟锡。
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