Gorilla Glass – стекло, ставшее одной из главных особенностей современных смартфонов. Производители стараются привлечь внимание пользователей к предлагаемым аппаратам, чья удароустойчивость считается важной характеристикой.
Сегодня мы узнаем, что такое Gorilla Glass 3, и обсудим особенности технологии изготовления этого высокопрочного покрытия для дисплеев мобильных устройств.
Что такое Gorilla Glass?
Gorilla Glass – лёгкое, тонкое и прочное стекло, созданное представителями компании Corning. Оно нисколько не мешает работе тачскрина, притом легче других вариантов защитного покрытия. Разные виды данного стекла устанавливаются на миллиарды мобильных гаджетов, и причиной тому служит его высокая стойкость.
Как делают Gorilla Glass?
Продукция компании Corning создаётся из диоксида кремния и химических добавок. Смесь подвергается воздействию огромной температуры, что приводит к формированию алюмосиликатного стекла. Первым устройством, для защиты которого был применён этот материал, стал iPhone.
Стекломассу заливают в специальную ёмкость, откуда она стекает в жёлоб, а затем остывает. Специфика технологии позволяет получить идеально ровную поверхность. Толщина материала не превышает 2 мм. Затем специальное устройство обрезает пласты стекла, отправляя его на дальнейшую химическую обработку.
Суть процедуры заключается в замене ионов натрия в материале на ионы калия. Для этого его отправляют в горячую солевую ванну. Когда стекло охлаждается, ионы калия оказывают друг на друга серьёзное давление, что приводит к появлению напряжения, увеличивающего прочность.
Так ли прочно стекло?
Первое и второе поколения Gorilla Glass не отличались особой прочностью. Их можно было поцарапать любой песчинкой. В третьей версии устойчивость к ударам заметно возросла, теперь повредить экран смартфона, защищённого стеклом от Corning, стало проблематично. Заметно улучшились параметры с приходом четвёртой версии, а летом 2016 года было анонсировано пятое поколение, которое должно превзойти всех своих предшественников.
Разбить такое стекло можно, но только есть использовать телефон в качестве молотка.
В ходе испытаний на него роняли полукилограммовый стальной шар с высоты двух метров – материал не был повреждён.
Gorilla на мобильных устройствах
Подобным стеклом оснащают продукцию разных компаний:
- Apple;
- Lenovo;
- Samsung;
На официальных тестированиях смартфоны швыряют с метровой высоты на асфальт, тем самым демонстрируя отсутствие каких-либо повреждений. Если высота будет больше, то возможно появление на экране трещин, но работоспособности смарт-телефон при этом не утрачивает. Описываемый продукт имеет большой потенциал, и компания не намерена останавливаться на одних смартфонах – уже делаются покрытия для экранов телевизоров и лобовых стекол автомобилей.
Защитным элементом экрана у современных смартфонов является стекло, пришедшее на смену пластиковым резистивным тачскринам. Но у стекла, на фоне прозрачных полимеров, есть один существенный недостаток: оно хрупкое. Один небольшой удар – и экран покрывается паутинкой трещин. С целью предотвращения такого исхода активно разрабатываются закаленные стекла, обладающие повышенной прочностью. Наиболее известным их производителем является американская компания Corning, знаменитая своим брендом Gorilla Glass.
Gorilla Glass – это стекло с особым составом, подвергнутое химической и физической обработке. Ее цель – модификация структуры материала, для повышения устойчивости к царапинам и ударам. Еще одним его плюсом является снижение травмоопасности: осколки закаленного стекла не имеют очень острых граней. При использовании смартфона с треснутым стеклом риск порезать палец существенно снижается. То же самое касается и экрана телефона, случайно раздавленного в кармане.
Идея использования химической обработки стекла для придания прочности родилась еще в первой половине XX века. Тогда было изобретено натриево-кальциевое стекло, обладающее повышенной надежностью. В 1959 году Corning занялись испытаниями различных методов химобработки стекла. Тогда, с использованием щелочных соединений и алюмосиликата, было создано стекло Chemcor, используемое позже в авиации и автотранспорте. Но оно не получило широкого распространения.
Все изменилось в 2006 году, когда Apple занялись разработкой первого iPhone. Пластик резистивных тачскринов быстро истирался и царапался, что не понравилось Джобсу. Лидер Apple обратился к руководству Corning, и предложил возродить технологию. В то время компания уже самостоятельно пыталась возобновить исследования в данном направлении. Сотрудничество с Apple позволило существенно увеличить инвестиции в разработку. В итоге на свет появилось первое поколение Gorilla Glass.
Для изготовления Gorilla Glass применяется технология закалки путем ионного обмена. Классическое силикатное стекло погружается в расплав калийных солей, разогретый до температур порядка 400-500 градусов. Под их воздействием слабые ионы натрия в составе стекла заменяются на более сильные ионы калия, что повышает прочность изделия. Благодаря усиленным молекулярным связям, которые обеспечивает химическая закалка, твердость Gorilla Glass, по шкале Мосса, достигает 6 баллов (из 10, твердость стали – около 5).
Толщина Gorilla Glass составила около 1 мм, при этом, прочность к ударам оказалась до 3 раз больше, чем у обычного закаленного стекла. Для 2007 года (когда самые тонкие смартфоны были толще 10 мм) это был нормальный показатель. Но уже вскоре толщина устройства стала уменьшаться, и лишнего миллиметра стало много.
Gorilla Glass 2
В январе 2012 года компания представила второе поколение закаленного стекла Gorilla Glass. К тому моменту разработка Corning уже использовалась в более, чем 200 млн смартфонов по всему миру. Новая версия Gorilla Glass стала на 20% тоньше, при увеличении прочностных качеств до 4 раз. Инженеры усовершенствовали методику насыщения заготовок ионами калия, обеспечив их более глубокое проникновение. Это позволило сделать слой, насыщенный ими, толще.
Gorilla Glass 3
Для придания большей прочности Gorilla Glass 3, выпущенному в январе 2013 года, разработчики усовершенствовали технологию. По заявлениям и тестам производителя, оно способно выдерживать нагрузки большие, чем сапфировое стекло. Технология Native Damage Resistance (врожденное сопротивление повреждениям) позволила, при прежней толщине, увеличить прочность в 3 раза (на фоне второго поколения). Стойкость к царапинам увеличили на 40%, а устойчивость к ударам стала на 50% выше.
Gorilla Glass 4
В новом поколении стекла, показанном в ноябре 2014, производитель сумел уменьшить толщину в 2 раза, доведя ее до 0,4 мм. Остальные характеристики (прочность, устойчивость к ударам и царапинам), при этом, остались на уровне предшественника. Цель нового стекла – уменьшение толщины мобильных устройств без ухудшения их защиты. По словам создателей, оно в 2 раза прочнее, чем покрытия, сделанные по конкурирующим технологиям.
Альтернативы Gorilla Glass
Конкурирующие компании не стоят на месте, и разрабатывают альтернативные покрытия для экранов, обладающие повышенной прочностью. Одной из них является сапфировое стекло, созданное методом синтеза этого минерала. Оно отличается высокой устойчивостью к царапинам (оставить след может только алмаз и некоторые синтетические вещества), но более хрупкое, а также дорогое.
Японская компания Asahi, специализирующаяся на разработках новых марок стекла, тоже преуспела на этом поприще. В 2011 году она выпустила Dragontrail – более доступную альтернативу Gorilla Glass. Оно немного уступает конкуренту в плане прочностных качеств, но превосходит обычное стекло в 6 раз. Благодаря низкой цене Dragontrail пользуется спросом у китайских производителей, таких как Xiaomi, Lenovo, Meizu. Даже Sony оснащают им свои флагманы серии Z.
В Германии разработками конкурента для Gorilla Glass занимается компания Schott. Их разработка Xensation Cover тоже претендует на звание одного из самых прочных видов стекол. Его презентация состоялась в 2012 году. Состоянием на 2016 год самым известным производителем, использующим Xensation Cover, является китайская компания Meizu. Стекло применяется в новых бюджетных смартфонах серии M3.
Что такое сверхпрочное стекло Gorilla Glass от компании Corning, знают все. И абсолютно все убеждены, что более прочного и надежного покрытия для мобильных гаджетов разработать просто невозможно. Каково же было удивление посетителей и участников выставки CES 2013 в Лас-Вегасе, когда компания-производитель представила на суд потребителей свою очередную инновационную разработку – защитное стекло Gorilla Glass третьего поколения.
Уникальные свойства нового стекла
Новый материал сохранил все предыдущие превосходные качества, которыми так славиться это высокопрочное закаленное стекло. Более того, защитное стекло Gorilla Glass 3 выполнено по совершенно уникальной технологии, уже одно определение которого внушает уважение – «врожденное сопротивление повреждениям».
Это значит, что защита на портативных электронных устройствах отныне будет настолько высока, что сравнить её можно будет разве что с закаленной сталью.
Обзор Gorilla Glass 3, который представители компании Corning с удовольствием провели для всех желающих, показал насколько выдающимися стали и без того превосходные качества защитного стекла. Если остановиться на их описании детальнее, то можно отметить, что материал стал проявлять ещё большую устойчивость к изгибам, его стойкость к ударам возросла на 50%, а устойчивость к царапинам выросла на 40%.
Что же касается прочности защитного стекла, которая и раньше была практически безупречной, то в Gorilla Glass третьего поколения она увеличилась в 3 (!) раза.
Испытания
Убедиться в правдивости этих утверждений представители компании, присутствующие на выставке CES 2013, предлагали всем желающим. Эксперименты проводились по нескольким этапам. Сначала стекло подвергали испытанию мощным мини-прессом, который надавливал на уникальный материал с силой в 100 фунтов на дюйм. Затем на опытный образец стекло Gorilla Glass 3 скатывали тяжелые стальные шары, весом 135 граммов.
И ни в одном из испытаний на поверхности стекла не появилось ни малейших изменений. Чудо, да и только!
Применение
Все это, безусловно, интересно и невероятно интригующе, но рядовых пользователей больше интересует практическая сторона дела. А именно, где будут применять эту инновационную разработку?
На данный момент сведения об этом ни одной компанией официально пока не подтверждены. Хотя выдвигаются предположения, что красоваться Gorilla Glass 3 будет флагманский iPhone 5s от Apple, который, как ожидается, выйдет на рынок весной этого года. Кроме того, не останется в стороне и злейший конкурент «яблока» - южно-корейская компания Samsung, которая вполне может защитить этим «стеклышком» свой Galaxy S4.
А вообще, можно даже не сомневаться, что все ведущие производители, из всех стран мира, постараются как можно быстрее заполучить «третью Гориллу» для своих топовых смартфонов и планшетов. Так что уже к концу 2013 года на многих флагманах, от многих брендовых торговых марок можно будет увидеть данную сверхпрочную новинку.