Dạ quang trên đồng hồ là gì, làm từ đâu? Nguyên lý hoạt động?

Dạ quang là một trong những chi tiết nhỏ nhưng mang lại giá trị lớn trên đồng hồ, đặc biệt là với những ai thường xuyên di chuyển hoặc làm việc trong điều kiện thiếu sáng. Từ các mẫu đồng hồ thể thao, lặn biển cho đến đồng hồ cao cấp, lớp phủ dạ quang giúp người dùng dễ dàng xem giờ trong bóng tối. Tuy nhiên, ít người biết rõ dạ quang là gì, được làm từ đâu và hoạt động như thế nào. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu chi tiết về công nghệ thú vị này.

Dạ quang là gì? Nguyên lý hoạt động

“Dạ quang” (tên tiếng Anh: phosphorescence) là hiện tượng một vật liệu có khả năng phát sáng trong bóng tối sau khi được hấp thụ năng lượng từ nguồn sáng khác, thường là ánh sáng mặt trời hoặc đèn nhân tạo. Nói cách khác, vật liệu dạ quang có thể “lưu trữ” ánh sáng và “phát lại” trong điều kiện thiếu sáng.

Về nguyên lý hoạt động, hiện tượng này thuộc nhóm hiện tượng quang phát quang – cụ thể là phosphorescence. Khi vật liệu hấp thụ photon từ ánh sáng, các electron bên trong nguyên tử chuyển lên mức năng lượng cao hơn. Khi ánh sáng tắt, các electron dần trở về trạng thái cơ bản, giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng nhìn thấy. Quá trình này diễn ra chậm nên vật liệu có thể tiếp tục phát sáng trong nhiều giờ.

Các vật liệu dạ quang thường được tạo thành từ hợp chất chứa phosphor, phổ biến nhất là kẽm sulfua (ZnS) hoặc stronti aluminat (SrAl₂O₄) – chất sau cho ánh sáng mạnh và bền hơn nhiều. Ngày nay, các hãng đồng hồ thường chọn stronti aluminat do tính an toàn, thân thiện với môi trường và hiệu quả cao.

Phân biệt dạ quang với huỳnh quang

Cả dạ quang (phosphorescence) và huỳnh quang (fluorescence) đều là hiện tượng quang phát quang – tức là vật liệu phát ra ánh sáng khi hấp thụ năng lượng từ nguồn sáng khác. Tuy nhiên, hai hiện tượng này khác nhau rõ rệt về cơ chế, thời gian phát sáng và ứng dụng thực tế.

Cơ chế hoạt động

• Huỳnh quang

Khi vật liệu được chiếu sáng (thường là tia cực tím), các electron hấp thụ năng lượng và chuyển lên mức năng lượng cao. Ngay khi tắt nguồn sáng, electron lập tức trở về trạng thái ban đầu, phát ra ánh sáng gần như ngay tức thì. Vì vậy, ánh sáng huỳnh quang chỉ tồn tại khi có nguồn chiếu sáng.

• Dạ quang

Cũng hấp thụ năng lượng từ ánh sáng, nhưng electron trong vật liệu sẽ bị “giữ lại” ở mức năng lượng cao trong một thời gian trước khi trở về trạng thái ban đầu. Khi ánh sáng bên ngoài tắt, vật liệu vẫn tiếp tục phát sáng trong bóng tối. Do đó, dạ quang có khả năng “lưu trữ ánh sáng” và phát sáng kéo dài nhiều giờ sau khi sạc.

Thời gian phát sáng

• Huỳnh quang: Phát sáng tức thì nhưng tắt ngay khi không còn nguồn kích thích.
• Dạ quang: Có thể phát sáng từ vài phút đến vài giờ sau khi được “sạc” ánh sáng – tùy thuộc vào loại vật liệu.

Ứng dụng thực tế

• Huỳnh quang: Thường dùng trong đèn huỳnh quang, bảng hiệu phản quang, áo phản quang, sơn phản quang giao thông, hoặc đèn tia UV.
• Dạ quang: Được ứng dụng trong đồng hồ, biển báo thoát hiểm, đồ chơi phát sáng ban đêm, sơn trang trí, và các thiết bị cần phát sáng trong bóng tối mà không cần nguồn điện.

Tính an toàn và độ bền

• Cả hai đều có thể được chế tạo từ vật liệu an toàn, phi phóng xạ, tuy nhiên các phiên bản cũ của dạ quang từng dùng radium hoặc tritium – có tính phóng xạ nhẹ.
• Ngày nay, hầu hết sản phẩm đều sử dụng stronti aluminat hoặc kẽm sulfua – an toàn và thân thiện với môi trường.

Tìm hiểu về dạ quang trên đồng hồ

Nếu bạn từng ngạc nhiên khi chiếc đồng hồ vẫn phát sáng rõ ràng giữa bóng tối, đó chính là nhờ lớp phủ đặc biệt. Phần dưới đây sẽ giúp bạn khám phá cấu tạo, mục đích và cách hoạt động của lớp phủ này trong thế giới đồng hồ.

Mục đích của dạ quang trên đồng hồ

Dạ quang trên đồng hồ được sử dụng chủ yếu để giúp người dùng xem giờ trong điều kiện thiếu sáng – ví dụ khi đi đêm, trong rạp chiếu phim, khi lặn biển hoặc cắm trại.

Đối với các mẫu đồng hồ thể thao và đồng hồ lặn (diver watch), đây là yếu tố cực kỳ quan trọng. Khi ở dưới nước hoặc trong môi trường tối, kim và cọc số được phủ dạ quang sẽ phát sáng giúp người dùng dễ dàng đọc giờ mà không cần thêm ánh sáng ngoài.

Ngoài công năng thực tế, lớp phủ này còn mang yếu tố thẩm mỹ và kỹ thuật. Ánh sáng xanh lam, xanh lục hoặc vàng phát ra trong bóng tối tạo điểm nhấn độc đáo, thể hiện phong cách riêng của từng thương hiệu. Nhiều hãng đồng hồ cao cấp như Rolex, Seiko, hay Omega còn phát triển công nghệ dạ quang riêng biệt, giúp tăng độ sáng và thời gian phát sáng lâu hơn.

Các chất liệu dạ quang đồng hồ phổ biến hiện nay

Công nghệ dạ quang đã trải qua hơn một thế kỷ phát triển, từ những vật liệu mang tính phóng xạ nguy hiểm cho đến các hợp chất an toàn, thân thiện với môi trường ngày nay. Mỗi giai đoạn, chất liệu dạ quang lại có đặc điểm riêng, phản ánh sự tiến bộ trong ngành chế tác đồng hồ. Dưới đây là các loại chất liệu phổ biến nhất:

Radium (Ra)

Thời kỳ sử dụng: Từ đầu thế kỷ 20 đến khoảng năm 1960.

Đặc điểm: Radium là chất phóng xạ tự nhiên, có khả năng phát sáng liên tục mà không cần hấp thụ ánh sáng từ bên ngoài. Khi trộn radium với bột kẽm sulfua, hỗn hợp này phát ra ánh sáng xanh hoặc xanh ngà đặc trưng.

Nhược điểm: Cực kỳ nguy hiểm cho sức khỏe, gây nhiễm xạ nếu tiếp xúc lâu dài. Vì lý do này, radium đã bị cấm sử dụng trong sản xuất đồng hồ từ giữa thế kỷ XX.

Giá trị hiện nay: Dù độc hại, các mẫu đồng hồ cổ sử dụng radium lại có giá trị sưu tầm rất cao, được xem là biểu tượng lịch sử trong ngành đồng hồ.

Tritium (H₃)

Thời kỳ sử dụng: Từ thập niên 1960 đến nay (với quy chuẩn an toàn nghiêm ngặt).

Đặc điểm: Tritium là đồng vị phóng xạ nhẹ của hydro, phát sáng liên tục nhờ quá trình phóng xạ beta tương tác với lớp bột phát quang bên trong ống thủy tinh nhỏ gọi là tritium gas tubes.

Ưu điểm: Phát sáng ổn định, không cần “sạc” ánh sáng. Thời gian phát sáng có thể kéo dài 10–20 năm. Cường độ ánh sáng ổn định, không giảm mạnh theo thời gian sử dụng.

Nhược điểm: Dù an toàn hơn radium, tritium vẫn là chất có tính phóng xạ nhẹ, nên chỉ được phép sử dụng trong giới hạn nhất định, thường dùng trên đồng hồ dạ quang quân đội, đồng hồ chiến thuật hoặc diving watch chuyên dụng.

Thương hiệu tiêu biểu: Luminox, Marathon, Traser, Ball Watch…

Dạ quang Super-LumiNova (Thụy Sĩ)

Nguồn gốc: Phát triển bởi công ty RC Tritec AG (Thụy Sĩ) vào cuối thập niên 1990.

Thành phần chính: Stronti aluminat (SrAl₂O₄) – hợp chất phi phóng xạ có khả năng hấp thụ và phát sáng mạnh.

Ưu điểm: Hoàn toàn an toàn, thân thiện môi trường. Độ sáng mạnh gấp 10 lần kẽm sulfua truyền thống. Có thể sạc lại vô hạn lần bằng ánh sáng tự nhiên hoặc nhân tạo. Màu phát sáng đa dạng: xanh lá, xanh lam, trắng, vàng, cam…

Nhược điểm: Cần “sạc” ánh sáng để phát sáng, độ sáng giảm dần sau vài giờ.

Ứng dụng: Rất phổ biến trên đồng hồ Thụy Sĩ như Omega, Rolex, Longines, Tissot, TAG Heuer, và nhiều thương hiệu cao cấp khác.

LumiBrite (Nhật Bản)

Nguồn gốc: Phát triển độc quyền bởi Seiko.

Thành phần: Dựa trên nguyên lý tương tự Super-LumiNova, sử dụng hợp chất stronti aluminat cải tiến.

Ưu điểm: Không chứa phóng xạ, hoàn toàn an toàn cho người dùng. Phát sáng mạnh hơn và lâu hơn Super-LumiNova trong cùng điều kiện sạc. Sau khi sạc đầy, có thể phát sáng từ 6–8 giờ, phù hợp cho các mẫu đồng hồ lặn chuyên nghiệp.

Ứng dụng: Xuất hiện trên nhiều dòng đồng hồ Seiko Prospex, Citizen, Orient… và được đánh giá là một trong những loại dạ quang tốt nhất thế giới.

Dạ quang đồng hồ sáng được bao lâu?

Thời gian phát sáng của lớp phủ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại vật liệu, cường độ sạc ánh sáng, và môi trường sử dụng.

• Với Super-LumiNova hoặc LumiBrite, thời gian phát sáng trung bình 5–8 giờ, trong đó độ sáng mạnh nhất trong 30 phút đầu rồi giảm dần.
• Tritium đặc biệt hơn: nó phát sáng liên tục suốt 10–20 năm mà không cần ánh sáng sạc, nhờ phản ứng phóng xạ tự nhiên.
• Trong điều kiện thiếu sạc hoặc sử dụng lâu năm (5–10 năm), lớp dạ quang có thể giảm hiệu suất, dẫn đến ánh sáng yếu hoặc mờ nhanh hơn.

Để đảm bảo độ sáng tối ưu, người dùng nên thường xuyên “nạp” ánh sáng tự nhiên cho đồng hồ, tránh để lâu trong môi trường tối hoàn toàn.

Làm thế nào để sạc dạ quang trên đồng hồ?

Sạc dạ quang thực chất là quá trình hấp thụ ánh sáng của vật liệu phát quang. Cách thực hiện rất đơn giản:

• Đặt đồng hồ dưới ánh sáng tự nhiên (mặt trời) trong khoảng 5–10 phút trước khi sử dụng vào ban đêm. Ánh sáng mặt trời chứa nhiều tia cực tím (UV) giúp kích hoạt mạnh mẽ lớp phủ, cho độ sáng rõ và bền hơn.
• Nếu không có điều kiện sạc bằng ánh sáng tự nhiên, bạn có thể dùng đèn LED, đèn huỳnh quang hoặc đèn pin UV chiếu trực tiếp vào mặt đồng hồ trong 5–15 phút. Đây là cách nạp sáng nhanh và hiệu quả trong nhà.
• Tránh sử dụng nguồn nhiệt hoặc ánh sáng quá mạnh (như đèn halogen hoặc đèn sợi đốt), vì nhiệt độ cao có thể làm hỏng mặt kính hoặc lớp phủ.
• Khi không sử dụng, nên bảo quản đồng hồ ở nơi có ánh sáng nhẹ, tránh để trong hộp kín hoàn toàn tối quá lâu. Việc này giúp duy trì hoạt tính của vật liệu phát quang và kéo dài tuổi thọ của lớp phủ.

Một mẹo nhỏ: Nếu bạn chuẩn bị đi dã ngoại, du lịch hoặc lặn đêm, hãy “sạc” đồng hồ trước khi khởi hành. Khi đó, dạ quang sẽ đạt độ sáng tối đa, giúp bạn dễ dàng quan sát thời gian trong bóng tối suốt nhiều giờ liền.

Tạm kết

Dạ quang không chỉ là chi tiết nhỏ trên mặt đồng hồ mà còn là biểu tượng của công nghệ và tính tiện dụng. Từ vật liệu cổ điển như radium, tritium đến các hợp chất an toàn hiện đại như Super-LumiNova hay LumiBrite, dạ quang ngày nay đã đạt đến độ hoàn thiện cao, vừa đẹp mắt vừa hữu ích. Hiểu rõ cơ chế, cách sử dụng và bảo quản sẽ giúp bạn tận dụng tối đa ưu điểm của tính năng này, để chiếc đồng hồ luôn sáng rõ trong mọi hoàn cảnh.

XEM THÊM:

Đồng hồ Movado của nước nào, có tốt không? Review chi tiết

Tặng đồng hồ cho người khác có ý nghĩa gì? Khi nào nên tặng đồng hồ?