آیا ساعت مچی آهن ربا دارد؟ چگونه آهن‌ربا باعث خراب‌شدن ساعت می‌شود؟

چگونه آهن‌رباها باعث خراب‌شدن ساعت مچی می‌شوند (چه‌کار‌هایی برای جلوگیری از آن می‌توان انجام داد)؟

از زمان شروع عصر الکترونیک، مغناطیس به دشمن عمومی شماره یک ساعت‌‌های مکانیکی ساده و بی‌ادعا تبدیل شد. به محض مهاجرت ابزار زمان‌سنجی از جیب به روی مچ‌‌های دست که درست بعد از جنگ جهانی دوم اتفاق افتاد، مسائل ناشی از شوک‌ها، آب، گردوغبار و گِل حل‌وفصل شدند. اما نزدیکی این ابزار به موتور‌های الکتریکی یا حتی آهن‌ربا‌های بسیار کوچک همیشه برای آن اجزای ریز تیک‌وتاک‌کننده داخل جیب‌تان مشکل درست می‌کند. اگر سرعت ساعت مچی‌تان تند و کند می‌شود یا اصلا از کار افتاده است، احتمال معقولی وجود دارد که یک آهن‌ربا مقصر همه این‌ها باشد.

این روزها، همه این‌ها بیشتر به خاطر همه‌گیرشدن تلفن‌‌های همراه، اسپیکر‌های رایانه‌‌های شخصی و تلویزیون‌ها، مایکروویو، گردنبند‌های مغناطیسی، قلاب‌‌های کیف‌دستی، سشوار، تیغ‌‌های برقی، قسمت‌‌های مغناطیسی یخچال و فریزر اتفاق می‌افتد. … همه این دستگاه‌ها حاوی آهنربا‌های قوی یا سیم‌لوله‌‌های به‌شدت سیم‌پیچی‌شده‌ای هستند که در زمان عبور جریان الکتریکی از آن‌ها (موتور الکتریکی اصلی) میدان‌‌های مغناطیسی ایجاد می‌کنند.

تولیدکنندگان این مبارزه را به آهن‌رباها واگذار نکردند. بلکه دست به کاری بزرگ زدند. از قفس‌‌های مینیاتوری فارادی گرفته تا آلیاژ‌های بسیار نوآورانه و حتی تازگی‌ها، جایگزین‌کردن فلز با سیلیکون، همه بخشی از اقدامات انجام‌شده ضدمغناطیسی هستند که بسیار شبیه اقدامات انجام‌شده برای مقاوم‌سازی ساعت‌ها در برابر آب‌اند و اکنون به یک مسابقه تسلیحاتی بدل شده‌اند.

چرا آهن‌ربا برای ساعت‌ها بسیار بد است؟

میدان‌‌های مغناطیسی آسیب دائمی به ساعت نمی‌زنند. بلکه روی دقت آن تأثیر منفی می‌گذارند یا اینکه ساعت را به طور کامل از کار می‌اندازند. این مسئله عمدتاً به آسیب‌پذیری فنر تعادل مربوط می‌شود که چهار بار در یک ثانیه فشرده و از هم باز می‌شود تا عملیات‌‌های مکانیکی ساعت مچی را تنظیم کند. این فنر سیم‌پیچی‌شده از جنس آلیاز فلزی ساخته شده و ضخامت آن فقط به اندازه یک تار مو است و اگر در معرض امواج مغناطیسی قرار بگیرد، در خود فرو می‌رود. همین موضوع باعث می‌شود ساعت‌تان تندتر یا کندتر کار کند یا حتی از کار بیفتد.

اجزای فولادی موجود در ساعت حساسیت بیشتری به امواج مغناطیسی دارند و اگر در معرض آن‌ها قرار بگیرند، این قابلیت را دارند که میدان‌‌های مغناطیسی داخل موتور ایجاد کنند و باعث ادامه‌دار شدن مشکل شوند.

چگونه ساعت‌‌های مچی با مغناطیس مبارزه می‌کنند؟

ساعت‌ها از قرن نوزدهم به بعد با مغناطیس مبارزه می‌کنند. شرکت‌‌های تولیدکننده ساعت تا سال‌های 1940 مشغول آزمایش موادی بودند که بتوانند از آن‌ها به جای فولاد و برنج دارای آهن برای ساعت اجزای موتور استفاده کنند. به سختی می‌توان ریشه دقیق ساعت‌‌های مچی ضدمغناطیسی را پیدا کرد؛ اما نشانه‌‌های بسیاری از یک فرار غیرمغناطیسی از جنس پالادیوم وجود دارد که اولین بار، آقای چارلز-آگوست پیلارد در اواسط دهه 1880 آن را ثبت کرد.

شرکت آی‌دبلیوسی شفوزان تا سال 1888 موفق شد یک موتور غیرمغناطیسی برای شرکت نان-مگنتیک واچ تولید کند. چرخ تعادل، فنر تعادل، چرخ دنگ و بدنه دنگ پالت از یک آلیاژ پالادیوم، دنگ از جنس برنز و بازو‌های آن از جنس طلا ساخته شده بودند. سپس، در سال 1896، آقای چارلز اودوارد گیلوم آلیاژ مبتنی بر نیکل (آهن-نیکل-کربن-کروم و کرومیوم) موسوم به اینوار را کشف کرد. این اولین آلیاژ در فهرست طولانی آلیاژ‌های ضدمغناطیسی است که شامل نیواروکس (آهن-نیکل-کرومیوم-تیتانیوم-بریلیوم) و گلوکیدور (آلیاژ بریلیم-برنز) هم است. این دو آلیاژ در زمان حال نیز کاربرد گسترده‌ای دارند؛ اما محافظت کاملی از ساعت‌ها در برابر امواج مغناطیسی فراهم نمی‌کنند.

بعد از آن، نوبت به اختراع دیگر آی‌دبلیوسی رسید که مبنی بر محافظت فیزیکی از موتور با استفاده از یک ماده بسیار نفوذپذیر یا از نظر مغناطیسی رسانا رسید. ساعت مارک ۱۱، تولید مشترک آی‌دبلیوسی و جائیگر-لی‌کولتر، برای خلبانان RAF ساخته شد. موتور‌های این نوع از ساعت‌ها درون یک قابل داخلی از جنس آهن نرم قرار داده شدند. آهن نرم حاوی مقدار کمی از کربن است که خیلی راحتی مغناطیسی می‌شود. این نوع از قاب‌ها مانند قفس فارادی عمل می‌کنند و امواج مغناطیسی ساطع‌شده از ابزار و وسایل درون کابین خلبان را از مسیر خود منحرف می‌کنند. این کار به روشی استاندارد بین ساعت‌‌های مچی تبدیل شد که از دهه ۵۰ به بعد ساخته می‌شدند. ساعت رولکس میلگائوس که به‌خاطر مقاومتش دربرابر ۱۰۰۰ گاوس به این نام خوانده می‌شود و ساعت آی‌دبلیوسی اینجنیوئر از جمله معروف‌ترین این ساعت‌ها هستند.

به‌تازگی نیز با توجه به کار‌های پیشگامانه پاتک فیلیپ، رولکس، گروه اسواچ، دی‌بتونه و اولیس ناردین در دهه ۲۰۰۰، تمرکز ساعت‌سازان روی علوم مواد معطوف شده است. حتی آلیاژ‌های فلزی غیرآهنی پرسروصدا، اجزای سیلیکونی کاملا غیرمغناطیسی ویفری که در اتاق‌‌های تمیز لابراتوار ساخته شده‌اند و حتی الماس‌‌های کشت‌شده از جمله آن اقدامات‌اند. استفاده از اجزای سیلیکونی در چرخ دنگ ساعت‌‌های مچی تحت حمایت حق ثبتی است که در سال ۲۰۲۱ به پایان می‌رسد. بنابراین، انتظار می‌رود برند‌های بسیاری در آینده نزدیک از این فناوری بهره‌‌های بسیاری ببرند.

تا به امروز، امگا تنها برند ساعت مچی بوده است که استاندارد جدیدی را از مقاومت مغناطیسی در ساعت‌‌های خود رعایت می‌کند. موسسه مترولوژی سوئیسی متاز تایید می‌کند که ساعت‌‌های کرونومتر مستر این برند می‌توانند در میدان‌‌های مغناطیسی حداکثر 15000 گاوس کار کنند.

درک واژه‌‌های تخصصی صنعت ساعت‌سازی

یکی از مشکلات افراد مختلفی که می‌خواهند ساعت خود را از امواج مغناطیسی در امان نگه دارند، وجود سیستم‌‌های شماره‌گذاری درک‌ناشدنی و نبودن مشاوره‌‌های عملی است. از کجا باید بدانید که شدت قدرت یک آهنربا چقدر است؟ گاوس دیگر چیست؟

استاندارد بین‌المللی ایزو ۷۶۴ مقاومت اولیه مغناطیسی را برای ساعت تعریف می‌کند. آن‌ها باید در برابر قرار گرفتن در معرض یک میدان مغناطیسی جریان مستقیم 4،800 آمپری در هر متر – درباره استحکام آهن‌ربای موجود در درب یخچال‌ها – مقاومت کنند و دقت 30 ثانیه کمتر و بیشتر را در هر روز را حفظ کنند که خیلی زیاد نیست.

و حتی از آن هم گیج‌کننده‌تر، دو روش اصلی برای اندازه‌گیری قدرت میدان مغناطیسی وجود دارد و ساعت‌سازان از هر دوی آن‌ها استفاده می‌کنند. قدرت خالص یک میدان مغناطیسی به صورت آمپر در هر متر اندازه‌گیری و به شکل A/m نشان داده می‌شود. با این حال، بیشتر برند‌های ساعت‌‌های مچی، مقاومت خود را در برابر مغناطیس با استفاده از واحد‌های گاوس بیان می‌کنند. این واحدها مقیاسی برای اندازه‌گیری میزان قرارگیری در معرض یک میدان مغناطیسی است که نفوذپذیری مغناطیسی مواد را در نظر می‌گیرد. از نظر فنی، این چگالی شار مغناطیسی نامیده می‌شود و به صورت تسلا (1 تسلا = 10،000 گاوس) نیز اندازه‌گیری می‌شود. گفتیم که گیج‌کننده است. آنچه شما باید بدانید این است که واحدها قابل تبدیل هستند – 4،800 A/m حدود 60 گاوس است؛ 1000 گاوس حدود 80،000 A/m است و 15،000 گاوس (قدرت یک اسکنر ام‌آر‌آی) حدود 1.2m  A/m است.

بنابراین، چگونه می‌توان از قرارگیری در معرض امواج مغناطیسی جلوگیری کرد؟ آهن‌ربا در همه جا وجود دارد. آخرین مدل‌‌های آیپد پرو از جمله ۱۰۲ مدل از آن‌ها نیز آهن‌ربا دارند. هارددیسک‌ها، هدفون‌ها، دینام‌‌های دوچرخه و گیتار برقی فقط چند نمونه از وسایل نسبتاً متداولی هستند که آهن‌ربا‌های کوچک اما قدرتمند نئودیمیوم دارند که به نام آهن‌ربا‌های خاکی نادر هم شناخته می‌شوند. این آهن‌رباها خیلی قوی‌اند. آهن‌ربایی به اندازه یک سکه می‌تواند 9 تا 10 کیلوگرم از اجناس را از زمین بلند کند. بیشتر آن‌ها بسیار کوچک‌تر از یک سکه هستند و قدرت میدان مغناطیسی آن‌ها چندسانتی‌متر آن‌طرف‌تر به‌سرعت تضعیف می‌شود. اگر با یک آهن‌ربا بازی کرده باشید، این موضوع را حتما فهمیده‌اید. برای ایمن بودن در برابر این امواج، ساعت خود را نزدیک هیچ چیزی که آهن‌ربای قوی‌ای دارند نگذارید و قبل از نزدیک شدن به یک موتور الکتریکی در حال کار، بیشتر فکر کنید.

این برای شما چه معنی دارد؟

تشخیص وجود مغناطیس در محیط خانه آسان است. اگر فکر می‌کنید ساعت‌تان کمی تند یا کند کار می‌کند، آن را نزدیک یک قطب‌نما قرار دهید. اگر سوزن قطب‌نما حرکت کند، ساعت شما مغناطیسی شده است. نگران نباشید این شرایط هیچ‌وقت دائمی نبوده است. هر مرکز خدمات یک دستگاه مغناطیس‌زدا دارد که ساعت‌تان را صرفا چند دقیقه روی آن قرار می‌دهد.

این دستگاه با تغییر‌های متناوب و سریع جریان الکتریکی خود به صورت تصادفی تراز هرگونه ذرات مغناطیسی را درهم‌می‌ریزد. به عبارت ساده‌تر، میدان‌‌های مغناطیسی وقتی اتفاق می‌افتند که الکترون‌‌های دارای شارژ تراز شده باشند. این کار باعث لغو شدن هرگونه میدان مغناطیسی می‌شود.

اگر ساعتی با سطح معینی از مقاومت مغناطیسی (مانند ساعت‌‌های خلبان برند آی‌دبلیوسی با قاب پشتی پلمب‌شده) یا هر مدلی مجهز به چرخ دنگ سیلیکونی ندارید، پس همه تلاش خود را بکنید که از حرکت بلندگوها در اطراف خانه‌تان، زمانی که یک ساعت مکانیکی روی مچ دست خود بسته‌اید، جلوگیری کنید. آن را روی آيفون‌‌های خود نگذارید و زمانی که برای عکس‌برداری به بیمارستان می‌روید، آن را در بیاورید.