Trong thế giới đồng hồ, việc sử dụng vật liệu Silicon đang trở thành xu hướng mới, không chỉ dành cho các thương hiệu cao cấp mà còn lan rộng đến cả những nhà sản xuất tầm trung. Vậy điều gì khiến Silicon trở nên đặc biệt đến vậy? Hãy cùng khám phá những ưu điểm nổi bật của vật liệu này và lý do tại sao nó đang làm thay đổi ngành công nghiệp đồng hồ.
Nội dung chính
Silicon là gì?
Silicon (ký hiệu hóa học: Si) không chỉ là một nguyên tố phổ biến trong tự nhiên mà còn là một trong những vật liệu quan trọng nhất trong ngành công nghiệp hiện đại. Chiếm tỷ lệ 25,7% trong vỏ Trái Đất, Silicon chỉ đứng sau Oxy về độ phổ biến. Được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1824 bởi nhà khoa học người Thụy Điển Jöns Jacob Berzelius, Silicon đã trở thành nền tảng cho nhiều ngành công nghiệp, từ điện tử đến công nghệ bán dẫn. Tuy nhiên, phải đến đầu thế kỷ 21, Silicon mới thực sự được ứng dụng rộng rãi trong ngành sản xuất đồng hồ, mở ra một kỷ nguyên mới cho đồng hồ cơ.
Silicon được sử dụng ở đâu trên đồng hồ?
Trong ngành đồng hồ, Silicon được sử dụng để chế tạo các bộ phận quan trọng như dây tóc, bánh xe gai, ngựa, và bánh răng. Những bộ phận này trước đây thường được làm từ kim loại hoặc hợp kim, dễ bị hao mòn và ảnh hưởng bởi từ trường. Việc thay thế bằng Silicon không chỉ giúp cải thiện độ bền mà còn nâng cao hiệu suất của đồng hồ. Silicon có khả năng kháng từ tốt, chống mài mòn, và có trọng lượng siêu nhẹ, giúp đồng hồ hoạt động chính xác và bền bỉ hơn.
4 ưu điểm vượt trội của Silicon trong đồng hồ
1. Khả năng kháng từ tuyệt vời – Đồng hồ không lo nhiễu từ trường
Một trong những vấn đề lớn nhất của đồng hồ cơ là sự ảnh hưởng của từ trường. Các thiết bị điện tử như điện thoại, máy tính, hay thậm chí là loa đều có thể tạo ra từ trường mạnh, gây nhiễu loạn các linh kiện kim loại bên trong đồng hồ. Điều này dẫn đến tình trạng đồng hồ chạy sai giờ, thậm chí ngừng hoạt động. Silicon, với khả năng kháng từ vượt trội, giúp đồng hồ hoạt động ổn định ngay cả trong môi trường có từ trường mạnh. Đây là lý do tại sao các thương hiệu cao cấp như Omega và Patek Philippe đã chuyển sang sử dụng Silicon cho các bộ phận quan trọng như dây tóc và bánh xe gai.
2. Chống mài mòn – Đồng hồ bền bỉ theo thời gian
Ma sát giữa các bộ phận trong đồng hồ cơ là nguyên nhân chính dẫn đến hao mòn theo thời gian. Điều này không chỉ làm giảm độ chính xác mà còn tăng chi phí bảo dưỡng và sửa chữa. Silicon, với đặc tính chống mài mòn, giúp giảm thiểu tối đa sự hao hụt này. Nhờ đó, đồng hồ không chỉ hoạt động chính xác hơn mà còn có tuổi thọ lâu dài hơn. Đây là một lợi thế lớn cho những người yêu thích đồng hồ cơ, vì họ có thể yên tâm rằng chiếc đồng hồ của mình sẽ bền bỉ theo thời gian.
3. Trọng lượng siêu nhẹ
Với khối lượng riêng chỉ khoảng 2,33g/cm³, Silicon nhẹ hơn thép gần 4 lần. Điều này cho phép các nhà sản xuất tạo ra những chiếc đồng hồ cơ nhẹ nhàng hơn, mang lại cảm giác thoải mái khi đeo. Dù nhẹ nhưng Silicon vẫn có độ cứng cao, lên đến 1.100 Vickers, giúp các linh kiện ít bị biến dạng. Đây là lý do tại sao Silicon được ưa chuộng trong các bộ máy đồng hồ cao cấp, nơi mà sự cân bằng giữa trọng lượng và độ bền là yếu tố quan trọng.
4. Đàn hồi tốt
Silicon có khả năng đàn hồi cực tốt mà không bị biến dạng, đặc biệt phù hợp cho các bộ phận như lò xo cân bằng. Tính đàn hồi này giúp đồng hồ có thể trở về trạng thái ban đầu nhanh chóng, từ đó gia tăng tần số dao động và độ chính xác. Một số thương hiệu như Omega và Patek Philippe đã sử dụng Silicon để tạo ra các bộ chuyển động với tần số dao động lên đến 40Hz (288.000 vph), gấp nhiều lần so với đồng hồ cơ thông thường. Điều này không chỉ cải thiện độ chính xác mà còn giúp đồng hồ hoạt động mượt mà hơn.
Nhược điểm của Silicon và cách khắc phục
Dù sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội, Silicon vẫn có một số nhược điểm cần được khắc phục để trở thành vật liệu hoàn hảo hơn trong ngành đồng hồ. Hai thách thức chính mà Silicon đang phải đối mặt là tính giòn và sự nhạy cảm với nhiệt độ. Tuy nhiên, với sự phát triển không ngừng của công nghệ, các nhà sản xuất đã tìm ra những giải pháp hiệu quả để vượt qua những hạn chế này.
1. Tính giòn của Silicon
Silicon là một vật liệu cứng nhưng lại khá giòn, dễ vỡ khi chịu tác động mạnh. Điều này gây khó khăn trong quá trình chế tác các bộ phận siêu nhỏ và yêu cầu độ chính xác cao như trong đồng hồ cơ. Để khắc phục, các nhà nghiên cứu đã phát triển công nghệ Wafer Silicon. Đây là những mảnh Silicon được cắt gọt tỉ mỉ với độ mỏng chỉ vài milimet, giúp quá trình gia công trở nên dễ dàng hơn. Nhờ đó, các linh kiện đồng hồ làm từ Silicon vẫn đảm bảo độ bền và độ chính xác cao.
2. Nhạy cảm với nhiệt độ
Silicon thông thường có thể bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ, dẫn đến giảm hiệu suất hoạt động. Để giải quyết vấn đề này, các nhà sản xuất đã áp dụng công nghệ Oxy hóa. Quy trình này tạo ra một lớp Silic Dioxide (SiO2) phủ bên ngoài Silicon, giúp tăng khả năng chịu nhiệt và độ cứng của vật liệu. Lớp phủ này không chỉ bảo vệ Silicon khỏi sự thay đổi nhiệt độ mà còn giúp nó trở nên bền bỉ hơn trong môi trường khắc nghiệt.
Silicon và Silicone là hai chất liệu khác nhau – Đừng nhầm lẫn!
Nhiều người lầm tưởng Silicon trong đồng hồ và Silicone trong mỹ phẩm, y tế là cùng một chất liệu. Trên thực tế, chúng hoàn toàn khác nhau:
- Silicon (Si) là một nguyên tố hóa học có tính chất bán dẫn, được dùng trong sản xuất linh kiện điện tử và bộ máy đồng hồ.
- Silicone là một loại polymer có tính dẻo, thường được ứng dụng trong công nghiệp y tế, mỹ phẩm.
Lịch sử phát triển của Silicon trong đồng hồ
Năm 2001, Ulysse Nardin, thương hiệu đồng hồ xa xỉ hàng đầu Thụy Sĩ, đã gây chấn động ngành công nghiệp đồng hồ khi giới thiệu mẫu đồng hồ Freak. Đây là chiếc đồng hồ đầu tiên sử dụng các bộ phận làm từ Silicon, cụ thể là bánh xe gai và ngựa. Sự kiện này đánh dấu bước đi tiên phong trong việc ứng dụng Silicon vào đồng hồ cơ, mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành công nghiệp này.
Tuy nhiên, vào thời điểm đó, việc sử dụng Silicon vẫn còn gây nhiều nghi ngờ. Liệu vật liệu này có thực sự đáng tin cậy và mang lại hiệu suất vượt trội? Câu trả lời đã được đưa ra chỉ vài năm sau đó.
Năm 2005, Patek Philippe, một trong những thương hiệu đồng hồ danh tiếng nhất thế giới, đã chính thức gia nhập cuộc chơi với việc ra mắt 100 phiên bản đặc biệt của mẫu Annual Calendar. Điểm đặc biệt của chiếc đồng hồ này là bánh xe gai được làm từ Silicon tinh thể.
Động thái này không chỉ khẳng định giá trị của Silicon mà còn chứng minh rằng vật liệu này không chỉ dừng lại ở tiềm năng, mà còn mang lại hiệu suất thực tế vượt trội.
Nhận thấy tầm quan trọng của Silicon, ba thương hiệu hàng đầu là Patek Philippe, Rolex và Swatch Group đã cùng nhau hợp tác nghiên cứu và phát triển công nghệ Silicon. Họ thành lập một liên doanh tại CSEM (Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Vi mô và Điện tử Thụy Sĩ) để chuyên sâu nghiên cứu về vật liệu này.
Năm 2006, liên doanh này đã phát triển một loại Silicon đặc biệt mang tên Silinvar®, được sử dụng để chế tạo dây tóc cho mẫu Annual Calendar Ref. 5250 của Patek Philippe. Công nghệ này sau đó được cấp bằng sáng chế và đồng sở hữu bởi ba công ty thành viên.
Năm 2008, Patek Philippe tiếp tục gây ấn tượng với phiên bản Annual Calendar Ref. 5350, sử dụng dây tóc làm từ Spiromax. Đây là một loại Silicon cải tiến, được phủ thêm một lớp Silicon Dioxide để tăng độ cứng và khả năng chịu nhiệt. Cùng năm đó, Breguet, thương hiệu con của Swatch Group, cũng trình làng mẫu Classique 5177 với bánh xe gai và ngựa làm từ Silicon.
Năm 2009, Breguet tiếp tục ghi dấu ấn với mẫu Classique 5837, chiếc đồng hồ đầu tiên trên thế giới có cả bánh xe gai, ngựa và dây tóc đều làm từ Silicon. Đây là một bước tiến lớn trong việc ứng dụng Silicon vào đồng hồ cơ.
Năm 2014, Rolex đã giới thiệu lò xo cân bằng Syloxi, được chế tạo từ hỗn hợp Silicon và Oxit Silicon. Đây là một bước đột phá lớn, giúp cải thiện độ chính xác và độ bền của đồng hồ. Rolex đã chứng minh rằng Silicon không chỉ dành cho các bộ phận nhỏ mà còn có thể ứng dụng vào những thành phần quan trọng như lò xo cân bằng.
Ban đầu, việc sản xuất đồng hồ với bộ máy Silicon là sân chơi của những thương hiệu xa xỉ do chi phí cao và vấn đề bằng sáng chế. Tuy nhiên, theo thời gian, chi phí sản xuất đã giảm đáng kể, chỉ còn khoảng 1/5 so với thời kỳ đầu. Điều này mở ra cơ hội cho các thương hiệu tầm trung như Frederique Constant, Certina, Tissot và Hamilton tiếp cận với công nghệ này.
Một ví dụ điển hình là bộ máy Powermatic 80 của Swatch Group, đã mang Silicon đến với nhiều người dùng hơn. Với việc các bằng sáng chế về công nghệ oxy hóa Silicon được công bố rộng rãi từ cuối năm 2022, cánh cửa ứng dụng Silicon trong đồng hồ càng trở nên rộng mở.
Kết luận
Silicon đang dần trở thành vật liệu không thể thiếu trong ngành công nghiệp đồng hồ, nhờ vào những ưu điểm vượt trội về độ chính xác, độ bền và khả năng chống từ trường. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, Silicon hứa hẹn sẽ tiếp tục làm thay đổi cách chúng ta nhìn nhận về đồng hồ cơ trong tương lai.
Nếu bạn quan tâm đến những công nghệ mới nhất trong thế giới đồng hồ, đừng bỏ lỡ các bài viết chuyên sâu khác của chúng tôi!
