Elastyczne szkło może przywrócić telefon z klapką

Wyobraź sobie telefon z klapką, który mieści się w kieszeni, ale otwiera się, odsłaniając ekran wielkości tabletu. Producenci szkła już produkują gięte szkło, które jest cieńsze niż ludzki włos, i mówią, że składane szkło jest tuż za rogiem.

Niemiecki producent szkła Schott to teraz szkło do masowej produkcji, które jest ultracienkie, mocne i gładkie. Można na nim wykonać elektronikę i wygina się jak plastik. Pierwszym produktem konsumenckim, w którym zastosowano nowe szkło Schotta, jest czujnik odcisków palców w smartfonie wyprodukowany przez LeTV, dużą chińską firmę zajmującą się strumieniowym przesyłaniem wideo. Przedstawiciele firmy mają nadzieję, że to i inne niszowe zastosowania zapewnią nowemu materiałowi przyczółek, podczas gdy projektanci przemysłowi będą się nim bawić.

Schott jest pierwszą firmą, która wyprodukowała ultracienkie szkło, które można wzmocnić chemicznie poprzez wymianę jonową.

Rudiger Sprengard , dyrektor ds. rozwoju biznesu ultracienkiego szkła w Schott w Moguncji w Niemczech, mówi, że firma może teraz nieprzerwanie produkować elastyczne szkło w arkuszach o długości wielu kilometrów. Sprengard przywiózł ostatnio kilka dem, aby pokazać się w pokoju hotelowym w San Francisco. Pokazał mi szklaną szpulę szeroką na pół metra i długą na pół kilometra, która wygląda jak gruby zwój celofanu. Maszyna w sposób ciągły wygina mniejszy kawałek szkła do promienia dziewięciu milimetrów. Jeszcze się nie składa, ale Sprengard mówi, że pracują nad tym i mają nadzieję, że będą mieli za kilka lat.

Dawszy mi rękawiczki i gogle, Sprengard wręcza mi kartkę wielkości kartki papieru biurowego, ale cieńszą i sztywniejszą. Papier ma grubość około 100 mikrometrów; ten arkusz ma 70 mikrometrów. Kiedy obracam go w dłoniach, traktując jak kawałek plastiku, jeden z przedstawicieli firmy się cofa. W końcu to wciąż szkło, a ona nie ma na sobie żadnej ochrony oczu. Kiedy po raz pierwszy zaczęli eksperymentować z wytwarzaniem tak cienkiego szkła, pękało ono znacznie łatwiej, wyjaśnia Sprengard. Jakieś dwa lata temu nie byłbyś w stanie sobie z tym poradzić, mówi.

Ta kruchość sprawia, że ​​masowa produkcja elastycznego szkła jest tak trudna. Aby to zadziałało, Schott musiał opracować nowe metody, które opierały się na tych, które były już używane do wytwarzania ultrawytrzymałego szkła, takiego jak Gorilla Glass firmy Corning, które można znaleźć na powierzchni wielu smartfonów. Szkło Gorilla Glass i inne produkty obu firm są wzmacniane w procesie zwanym wymianą jonową.

Naukowcy z Corning codziennie wytwarzają 40-50 nowych eksperymentalnych receptur szkła.

Aby szkło było coraz cieńsze i cieńsze – a tym samym bardziej elastyczne – producenci szkła muszą wymyślić, jak je wzmocnić. Schott jest pierwszą firmą, która wyprodukowała ultracienkie szkło, które można wzmocnić chemicznie przez wymianę jonową, co było wyzwaniem, mówi Eric Urruti, wiceprezes ds. badań i rozwoju w Schott North America w Pensylwanii. Szkło jest wyciągane z ogromnego, roztopionego zbiornika na arkusze i przepuszczane przez rolki. Następnie przechodzi przez kąpiel ze stopionym potasem. Mniejsze jony sodu opuszczają szkło i są zastępowane przez większe jony potasu, powodując kompresję w samym szkle.

Im bardziej szkło jest ściskane, tym staje się silniejsze. Kontrolowanie tego procesu ściskania w coraz cieńszym szkle jest trudne — po prostu jest mniej materiału do pracy. Obecnie firma produkuje szkło o grubości do 20 mikrometrów. Wyzwaniem jest również utrzymanie ciągłej grubości w kilometrach. A wszelkie drobne wady muszą zostać wygładzone - w przeciwnym razie ekran Twojego telefonu pęknie.

Jak mówi Scott Forester, dyrektor Gorilla Glass Innovations w Corning z siedzibą w Nowym Jorku, wyzwania zmieniają się w miarę jak szkło staje się cieńsze. Corning opracowuje również ultracienkie szkło i sprzedaje produkt o grubości 100 mikrometrów. Ponieważ szklana osłona (taka, jaka znajduje się na powierzchni telefonów) staje się cieńsza, jest bardziej podatna na przebicie. Ale w porównaniu z plastikiem odporność na przebicie szkła będzie zawsze wyższa, mówi.

Elastyczna elektronika już robi pewne postępy, ale nie w sposób, który jest oczywisty dla konsumentów. Obecnie elastyczne ekrany są używane w urządzeniach takich jak Galaxy Edge, telefon ze sztywnym ekranem, który zakrzywia się po bokach. Wyświetlacz OLED w telefonie jest wykonany z tworzywa sztucznego i laminowany na szkiełku nakrywkowym Corning Gorilla. Gdyby ta szklana osłona była elastyczna — i po innych zmianach — samo urządzenie mogłoby być elastyczne. Dzisiejsze szkło nakrywkowe jest 10 razy grubsze — zwykle około 550 mikrometrów (pół milimetra) — niż szkło, które popisuje się Schott.

Forester mówi, że elementy są na miejscu dla bardziej elastycznej elektroniki użytkowej. Szkło jest gotowe, a elastyczne obwody są prawie gotowe. Teraz czekają na projektantów – i na konsumentów. Musi istnieć czynnik formy, który dodaje wartości dla ludzi, mówi.

W tej chwili nie jest jasne, co to będzie. Ale Corning pracuje również nad szkłem, które to umożliwi. Ponieważ wymiana jonowa staje się trudniejsza w przypadku cieńszych materiałów, firma poszukuje możliwości zmiany matrycy samego szkła — bardziej fundamentalnej zmiany w materiale. Ludzie używają szkła od epoki kamienia, ale wciąż jest o wiele więcej chemii do zbadania, mówi Forester. Nasi naukowcy testują 30-40 nowych okularów każdego dnia, mówi.

ukryć