Por Jim DeCoux, Gestor de I&D da Tru Vue
O acrílico antiestático com revestimento por pulverização catódica (sputter-coated) protege e expõe obras de arte frágeis. A carga estática de muitos produtos de envidraçamento convencionais pode ser suficiente para danificar meios friáveis, tais como carvão, pastéis, obras com superfícies delicadas, papéis leves e têxteis. Os meios friáveis contêm agentes aglutinantes mínimos e, sem a proteção adequada, podem separar-se do seu suporte ou desfazer-se em pó. As partículas mais pequenas e leves, como os pigmentos em pó fino dos pastéis, têm maior probabilidade de serem afetadas negativamente pela carga estática.
Por que funciona
Com o envidraçamento antiestático de alto desempenho da Tru Vue, a carga não só é dissipada imediatamente, como permanece dissipada. Estas qualidades antiestáticas são inerentes ao produto e permanentes. Não desaparecem com a limpeza nem precisam de ser reaplicadas. De facto, reduz a necessidade de limpeza, uma vez que o material não atrai pó nem cotão.
O revestimento antiestático por pulverização catódica da Tru Vue está ligado ao suporte de acrílico a um nível atómico. É aplicado sob vácuo para controlar os gases que são utilizados no seu processo de revestimento. Este desempenho antiestático é uma característica permanente do processo de revestimento da Tru Vue e durará toda a vida útil do suporte.
Como é fabricado
O primeiro passo no processo de pulverização catódica (sputtering) é remover os gases atmosféricos (ar). Durante todo o processo, o ar é evacuado continuamente da câmara por turbobombas de vácuo. Este processo, designado por "evacuação" (pump down), permite que a Tru Vue mantenha tipos e quantidades específicas de gases presentes na câmara.
Óxido de Estanho
A Tru Vue utiliza óxido de estanho como componente no seu revestimento antirreflexo há mais de 10 anos. Os óxidos de estanho são comuns na indústria de revestimentos condutores transparentes (por exemplo, ecrãs táteis), mas não são amplamente utilizados em revestimentos de baixo índice refletor (antirreflexo). A Tru Vue reconheceu as propriedades antiestáticas do óxido de estanho e o seu benefício no enquadramento de conservação. Atualmente, é utilizado em todos os revestimentos antirreflexo da Tru Vue. A espessura da camada de óxido de estanho depositada varia de produto para produto, tornando alguns antiestáticos.
Pulverização Catódica (Sputtering)
O equipamento de revestimento por pulverização catódica da Tru Vue tem um comprimento superior a XNUMX metros (equivalente a um campo de futebol). O processo é totalmente automatizado, desde o carregamento do material até à inspeção. Durante o processo, os átomos de silício agrupam-se na superfície de longos tubos metálicos. Esta coleção de átomos é chamada de "alvo" (target) e tem milhões ou milhares de milhões de átomos de espessura. O alvo é o material que é depositado no acrílico.
Barras magnéticas fortes são colocadas dentro do tubo. Os alvos são lavados com água de arrefecimento e começam a rodar. Os ímanes criam um campo magnético através dos alvos. Quando é aplicada alta tensão aos alvos, o gás árgon torna-se ionizado e forma-se um plasma ao longo do campo magnético. Dentro do plasma, os eletrões livres atingem os átomos de árgon. Os átomos tornam-se iões carregados positivamente e são criados eletrões secundários. Estes iões são continuamente acelerados em direção à superfície carregada negativamente dos alvos.
Os iões de árgon bombardeiam a superfície dos alvos e transferem a sua energia cinética para a mesma. Através disto, os átomos do material do alvo são ejetados. Esta ejeção de átomos é chamada de pulverização (sputtering). Os átomos ejetados voam em direção ao suporte de acrílico em diferentes ângulos. Ali, condensam-se e depositam uma camada fina sobre o acrílico.
(Assista a um vídeo animado de um processo de revestimento por pulverização catódica)
Revestimento Uniforme
Ao mover o suporte de forma constante através da câmara de pulverização durante a deposição, o acrílico torna-se uniformemente revestido com o material do alvo aplicado. Em conjunto, as camadas adicionadas ao acrílico são chamadas de "pilha de revestimento" (coating stack). Por exemplo, a pilha de revestimento do Optium Museum Acrylic® inclui:
Esta fórmula tem proporcionado décadas de desempenho comprovado para os clientes da Tru Vue; a mistura de óxido de estanho fornece um material muito estável.
Onde está a prova
A utilização de óxido de estanho cria lacunas de oxigénio que permitem que os eletrões se movam no revestimento de película fina. A resistividade superficial mede a mobilidade dos eletrões e a dissipação estática mede o tempo que demora a neutralizar uma carga. A proteção antiestática do Optium Museum Acrylic® da Tru Vue dissipa 2,000 vezes mais estática do que o acrílico normal, tornando-o seguro para materiais friáveis e minimizando a limpeza.
Dois tipos de testes avaliam este desempenho: o tempo de decaimento da carga estática e a resistência superficial de descarga eletrostática (ESD).
- O decaimento estático, de acordo com a norma Federal Test Method Standard No. 101C, Método 4046, especifica que o objeto carregado a 5000 volts deve drenar a tensão para 500 volts em menos de 2.0 segundos. O Optium Museum Acrylic® demora apenas 0.01 segundos — praticamente instantâneo — a dissipar uma carga estática.
- A resistência superficial, conforme a norma ANSI/ESD S11.11, mede a resistência entre dois pontos na superfície de um material e é expressa em Ohms. De acordo com a norma ASTM D357, a resistividade é expressa em Ohms/quadrado. Quanto maior for a resistividade superficial, menos condutor é o material. Portanto, valores mais baixos indicam um melhor desempenho.
Consideração pela Humidade
Laboratórios de testes qualificados analisam o desempenho do material de envidraçamento em diferentes níveis de humidade, tais como 12% de humidade relativa (mais seco) a 70% de humidade relativa (mais húmido), porque o teor de humidade baixa a resistividade superficial, uma vez que as partículas húmidas negam a acumulação de carga. Em condições menos húmidas e mais secas, é mais provável a acumulação de uma carga estática. Os relatórios de testes de decaimento estático e de resistência superficial devem ser revistos cuidadosamente para fazer uma seleção informada. Por exemplo, um vidro laminado antirreflexo pode ter um nível de condutividade de 1.0E+13 Ohms/quadrado, demonstrando uma resistividade superficial adequada; mas, a 12% de humidade relativa, também pode ter um decaimento estático de 11 segundos, o que é tempo suficiente para que ocorram danos. O Optium Museum Acrylic® da Tru Vue apresenta consistentemente um atraso estático de 0.01 segundos quando testado a 12%, 50% e 70% de humidade relativa.
Concebido para Durar
Os produtos de envidraçamento Optium da Tru Vue também foram testados quanto à longevidade da proteção antirreflexo, antiestática, proteção UV e transmissão de luz. Os testes não resultaram em qualquer deterioração significativa durante um longo período de tempo. As amostras físicas mais antigas foram produzidas há mais de 13 anos e não apresentam atualmente qualquer alteração percetível no desempenho. Os testes de envelhecimento acelerado fornecem suporte adicional, indicando que a proteção do Optium Museum Acrylic® tem uma vida útil superior a 100 anos.