راز نقطه‌های مشکی روی شیشه جلو ماشین چیست؟

شاید بارها هنگام رانندگی یا زمانی که در ترافیک گیر کرده‌اید، چشمتان به نوار مشکی و نقاط دایره‌ای حاشیه‌ی شیشه‌ی جلو خودرو افتاده باشد. این الگوی تکرارشونده که از یک نوار مشکی یکدست شروع و به تدریج به نقاط ریزتر تبدیل می‌شود، در اکثر خودروها وجود دارد؛ اما این نقاط دقیقاً چه هستند؟

پاسخ کوتاه این است که نوار مشکی و نقاط همراهش، یکی از مهم‌ترین اجزای مهندسی ایمنی خودرو هستند که بدون آن‌ها، شیشه‌ی جلو ممکن بود در اولین دست‌انداز از جا کنده شود. در ادامه به بررسی دقیق و فنی نقاط مشکی روی شیشه که در صنعت خودرو به آن «فریت» (Frit) می‌گویند، می‌پردازیم.

آن نوار مشکی و نقاط اطرافش، برچسب یا رنگ معمولی نیستند و از رنگ سرامیکی پخته‌شده ساخته شده‌اند.

در فرآیند تولید، این رنگ سرامیکی روی شیشه اعمال و سپس در کوره‌های با حرارت بسیار بالا پخته می‌شود. در نتیجه، فریت به بخشی جدایی‌ناپذیر از ساختار شیشه تبدیل می‌شود و هرگز نمی‌توانید آن را بتراشید یا پاک کنید. فریت چهار وظیفه‌ی اصلی و حیاتی دارد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

شیشه‌ی خودرو ذاتا سطحی بسیار صیقلی و لیز دارد. چسب‌های صنعتی قدرتمندی که برای نگه‌داشتن شیشه روی بدنه‌ی فلزی خودرو استفاده می‌شوند (معمولاً چسب اورتان)، نمی‌توانند به خوبی به سطح صیقلی شیشه بچسبند.

فریتِ سرامیکی، سطحی زبر و ناهموار در مقیاس میکروسکوپی ایجاد می‌کند. این سطح زبر به چسب اجازه می‌دهد تا با قدرت بسیار زیادی شیشه را به بدنه‌ی خودرو متصل کند. بدون فریت، چسبندگی کافی ایجاد نمی‌شد و شیشه لق می‌زد.

این شاید مهم‌ترین وظیفه‌ی ایمنی فریت باشد. چسب اورتان که شیشه را در جای خود نگه می‌دارد، بسیار قوی است؛ اما دشمن بزرگی به نام نور خورشید دارد. اشعه‌ی فرابنفش (UV) خورشید می‌تواند به سرعت ساختار شیمیایی چسب را تخریب و خشک کند و باعث پودرشدنش شود.

اگر نوار مشکی فریت وجود نداشت، نور خورشید از لبه‌های شیشه عبور می‌کرد و چسب را از بین می‌برد. در این صورت، در هنگام تصادفات یا حتی ترمزهای شدید، شیشه‌ی جلو به بیرون پرتاب می‌شد. نوار مشکی فریت مانند یک سپر عمل می‌کند و مانع رسیدن اشعه‌ی UV به چسب می‌شود.

جنبه‌ی سوم، زیبایی‌شناختی است. اگر به لبه‌های شیشه‌ی خودرویی که فریت ندارد نگاه کنید، خطوط کج و معوج چسب پخش‌شده زیر شیشه را خواهید دید که ظاهری بسیار نامرتب به خودرو می‌دهد. نوار مشکی فریت، تمام چسب‌کاری‌های زیرین را پنهان می‌کند و ظاهری تمیز و یکدست به قاب شیشه‌ی خودرو می‌بخشد.

تا اینجا فهمیدیم که چرا نوار مشکی وجود دارد؛ اما چرا این نوار به صورت ناگهانی تمام نمی‌شود و با الگوی نقطه‌ای محو می‌شود؟ پاسخ در فیزیک حرارت نهفته است.

در روزهای آفتابی، نوار مشکی فریت به دلیل رنگ تیره‌اش، حرارت بسیار زیادی را جذب می‌کند و داغ می‌شود (بسیار داغ‌تر از بخش شفاف شیشه). اگر این نوار مشکی به صورت یک خط صاف و ناگهانی به بخش شفاف متصل می‌شد، اختلاف دمای شدید در مرز این دو بخش باعث ایجاد «تنش حرارتی» می‌شد که می‌توانست منجر به تاب‌برداشتن یا حتی شکستن شیشه شود.

در فرآیند تولید، شیشه‌ها در کوره خم می‌شوند تا قوس پیدا کنند. بخش سیاه سریع‌تر از بخش شفاف گرم می‌شود. نقاط کمک می‌کنند تا توزیع حرارت در کوره نیز یکنواخت‌تر باشد و شیشه هنگام خم‌شدن دچار شکستگی نشود.

در برخی از خودروها، دسته‌ای از این نقاط مشکی در قسمت بالای وسط شیشه، درست پشت آینه‌ی وسط نیز دیده می‌شود. این بخش که گاهی «آفتاب‌گیر سوم» نامیده می‌شود، برای پرکردن فاصله‌ی بین دو آفتاب‌گیر راننده و شاگرد طراحی شده است تا از تابش مستقیم نور خورشید به چشم راننده در هنگام نگاه‌کردن به آینه جلوگیری کند.

آنچه که به نظر یک الگوی ساده‌ی گرافیکی می‌رسد، در واقع نمونه‌ای از مهندسی است که شیمی، فیزیک حرارت و ایمنی را با هم ترکیب کرده است.

نقاط مشکی روی شیشه (فریت)، نگهبانان خاموشی هستند که شیشه را در جای خود نگه می‌دارند و از چسب‌های حیاتی محافظت و از شکستن شیشه در اثر گرما جلوگیری می‌کنند.