Թեև ածխածնային մանրաթելերը, ալյումինը և Կևլարը սահմանափակ օգտագործում են շարժական ծրագրերում, ամեն ինչ մի փոքր այլ է էկրանների համար պաշտպանիչ ծածկույթների ոլորտում: Քայքայումի, քերծվածքների և այլ մեխանիկական վնասվածքների նկատմամբ բարձր դիմադրություն ունեցող էկրանների շարքում վաղուց եղել է արդյունավետ առաջատար: Նա բոլորին հայտնի է։ Խոսքը Gorilla Glass-ի մասին է, որի առանձնահատկությունների մասին կխոսենք այսօր։
Ուղևորություն դեպի պատմություն
Չնայած այս նյութը ժամանակակից աշխարհում հայտնի է ընդամենը հինգ տարի, սակայն նորարար տեխնիկական լուծումն ունի քիչ հայտնի նախորդը, որը հորինվել է դեռևս XX դարի 60-ականներին։ Ըստ Corning-ի մասնագետների՝ ապակու ամրության պարամետրերի բարելավմանն ուղղված առաջին փորձերից մի քանիսը սկսվել են 50 տարի առաջ։
Այս ուսումնասիրությունների արդյունքը դարձավ նյութը, որը ստացավ Chemcor անունը: Ցավոք, արտադրանքը ժամանակից առաջ էր և գործնական կիրառություն չգտավ այդ դարաշրջանում: Այն մնաց չգնահատված, ուստի մինչ այժմ գործնականում չկան դրա լայն կիրառման կոնկրետ օրինակներ: Միայն մի քանի մրցարշավային մեքենաներ Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներում ստացել են ապակե տարրեր՝ շնորհիվավելի թեթև քաշով Chemcor, քան սովորական արտադրանքները:
Սակայն Corning-ի ինժեներները բազմիցս ընդգծել են, որ Gorilla Glass-ը սկզբունքորեն տարբերվում է իր նախորդից: Պետք չէ ենթադրել, որ սմարթֆոնների և պլանշետների էկրանների ժամանակակից ծածկույթը հորինվել է ավելի քան կես դար առաջ: Այժմ Chemcor-ը կարող է օգտագործվել որպես պաշտպանիչ էկրան բջջային հեռախոսների և այլ կոմպակտ գաջեթների համար, սակայն դրա արժեքը շատ ավելի բարձր է արտադրության տարբեր մեթոդների և տեխնոլոգիաների պատճառով։
Պահանջարկ
Միայն 2006 թվականին, երբ սկսվեցին առաջին սերնդի iPhone-ի աշխատանքը, Apple-ը բախվեց պոլիմերային էկրանների մեխանիկական դիմադրության բարելավման անհրաժեշտությանը, որոնք այնուհետև օգտագործվում էին ամենուր:
Լեգենդ կա, որ այս հարցը հետաքրքրվել է միայն այն բանից հետո, երբ առավոտյան վազքի ժամանակ սմարթֆոնի նախատիպը եղել է թոփ-մենեջերներից մեկի բանալիների գրպանում։ Պողպատը թողեց մի քանի նկատելի քերծվածքներ, որոնք խաթարեցին Apple-ի հաղթանակը: Արդյունքում, մարտահրավերն ընդունվեց, և Սթիվ Ջոբսը համաձայնեց Corning-ի հետ, որը համապատասխան պոլիմերային ծածկույթի մշակման փորձ ուներ:
Չնայած այն հանգամանքին, որ Apple-ի սմարթֆոնի շնորհանդեսը նախատեսված էր 2007 թվականի սկզբին (նրա թողարկումը պետք է տեղի ունենար միայն մի փոքր ուշ), խնդիրն ամբողջությամբ ավարտվեց։ Corning-ը կարողացավ բարելավել իր արտադրանքը և մատակարարել անհրաժեշտ քանակությամբ Gorilla Glass պոլիմերային թաղանթներ Սթիվ Ջոբս կորպորացիայի համար:
Հարկ է նշել, որ թեև մետաղական առարկաները ներսում չենկարողանում է հետքեր թողնել պաշտպանիչ ծածկույթի վրա, այն դեռ անզոր է առանձին ավազի մասնիկների առաջ։ Օգտատերերի գրպանները ներթափանցելով և հեռախոսի էկրանների իդեալական մակերեսի վրա տարբեր թերություններ առաջացնելով՝ այս սիլիկատային մասնիկները դեռևս խնդիր են բարձր տեխնոլոգիական սարքերի համար։
Ճանաչում
Gorilla Glass-ի ի հայտ գալուց հետո առաջին մի քանի տարիների ընթացքում նման ակնառու հատկանիշներով ապակին լցրեց շատ պահանջված տեղը: Բայց նյութի հետագա զարգացման տեխնոլոգիական հետազոտությունները տեղում չմնացին։ Հաջորդ հինգ տարիները ծախսվեցին համապարփակ բարելավման վրա, որի նպատակն էր ստանալ նվազագույն հաստությամբ, բայց առնվազն նույն ուժով արտադրանք:
Արդյունքները չուշացան, և 2012 թվականի սկզբին հայտնվեց արժանի այլընտրանք՝ Gorilla Glass 2, որի գծային չափերը նվազել են 20%-ով։ Թեև պաշտպանիչ ծածկույթի մյուս բնութագրերը էականորեն չեն փոխվել, այս նյութը թույլ է տվել արտադրողներին արտադրել ավելի կոմպակտ և արդյունավետ գաջեթներ: Ընտրություն կար՝ թողնել տեխնիկական միջոցների քաշն ու հաստությունը նույն մակարդակի վրա, թե՞ դրանց պաշտպանիչ էկրաններն ավելի ամուր ու փոքր չափերով դարձնել։
Երկրորդ «Գորիլա»
Երկրորդ սերնդի Corning Gorilla Glass-ի ներդրման շնորհիվ էկրանների օպտիկական հատկությունները և դրանց ֆունկցիոնալությունը բարելավվել են: Նյութի հաստության կրճատումը հանգեցրեց նրան, որ դիտման անկյուններն ու պայծառությունն ավելացան, սենսորային մատրիցները դարձան շատ ավելի զգայուն հպման նկատմամբ, և մոտ զգալի«ձմեռային կառավարման» դժվարությունները կարելի էր մոռանալ. Սա որոշ չափով ապահովեց սենսորային էկրանով գաջեթների հանրաճանաչությունը և դրանց վաճառքը հասցրեց անհասանելի մակարդակի։
Համագործակցություն հսկաների հետ
Նույն 2012 թվականին Corning-ը աչքի ընկավ Samsung-ի հետ իր համագործակցությամբ, որը շահագրգռված էր կատարելագործված հատկություններով պոլիմերային ծածկույթների հետագա մշակմամբ: Ըստ առաջադրանքի՝ անհրաժեշտ էր ստեղծել այլընտրանք, որը կարող էր միաժամանակ փոխարինել առկա լուծումներին և լրացնել դրանք։ Խոսքը միայն Gorilla Glass-ով սմարթֆոնների բազմազանության մասին չէ:
Samsung-ը շահագրգռված էր բարելավել ջերմային սթրեսի դիմադրությունը, ինչը մեծացրեց հպման էկրանների արձագանքը և հանգեցրեց մեխանիկական ճնշման ժամանակ դեֆորմացիայի նվազեցմանը: Սա մեծացրեց սենսորային էկրանի ռեսուրսը և բարելավեց դրա օգտագործման հնարավորությունը:
Երկու ընկերությունների փոխգործակցության արդյունքը Lotus Glass-ի առաջացումն էր: Այս նյութը լիովին բավարարում էր բոլոր պահանջվող պարամետրերը։ Այնուամենայնիվ, ի հայտ է եկել նաև որոշակի ֆունկցիոնալ բաշխում. Gorilla Glass-ի էկրանը միայն ծածկույթ է, մինչդեռ Lotus-ը դիսփլեյների սուբստրատ է, որը չի ապահովում քերծվածքներից պաշտպանություն: Այսպիսով, այս նյութերը սկսեցին օգտագործվել միայն միասին, ինչը մեծապես մեծացնում է էկրանի ամրությունը, դրա դիմադրությունը ցնցումների, ճաքերի և այլ մեխանիկական սթրեսների նկատմամբ։
Կորնինգի արտադրանքի էվոլյուցիայի հաջորդ փուլը տեղի ունեցավ CES-2013-ի շրջանակներում: Այնուհետև ներկայացվեց Gorilla Coating-ըԱպակի 3, որը 50%-ով ավելի դիմացկուն է հարվածներին և առնվազն 40%-ով ավելի դիմացկուն է քերծվածքներից: Լաս Վեգասում ցուցահանդեսի շրջանակներում այս թվերը հաստատվել են հանրությանը։ Ակնառու արդյունքները, որոնք կարելի է անվանել գրեթե անթերի, հանգեցրին նոր պաշտպանիչ ծածկույթի կիրառմանը iPhone5S-ի և Samsung-ի ֆլագմանների վրա:
Բաշխում
Եզրակացությունն այն է, որ Gorilla Glass-ը գտել է իր ճանապարհը էլեկտրոնիկայի ավելի քան երեսուն խոշորագույն արտադրողների արտադրանքներում, իսկ պաշտպանիչ ծածկույթն ինքնին տեղադրվել է առնվազն 300 միլիոն սարքերի վրա ամբողջ աշխարհում:
Սա այս պաշտպանիչ նյութի հաղթանակի հակիրճ պատմությունն է, բայց այն նաև չպետք է բաց թողնել:
Նպատակ
Այս ծածկույթի հիմնական նպատակն է նվազագույնի հասցնել այն հետևանքները, որոնք կարող են առաջանալ զգալի դինամիկ կամ ստատիկ ազդեցություններով: Միևնույն ժամանակ, այս պաշտպանիչ էկրանը պահանջվում է ցածր գնով սարքերի կոմպակտ չափը, հաստությունը և թեթև քաշը, նկարի որակի աղավաղումը և սենսորային էկրանի զգայունությունը պահպանելու համար:
Արտադրություն
Gorilla Glass 3-ի ուժի գաղտնիքը ապակու բարձր տեխնոլոգիական քիմիական մշակման մեջ է, որի ընթացքում իոնները փոխանակվում են: Դրա համար նյութը տեղադրվում է կալիումի աղերի լուծույթում, որը ջեռուցվում է առնվազն 400 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում: Դրան հաջորդում է ապակու մեջ առկա նատրիումի իոնները լիցքավորված կալիումի մասնիկներով փոխարինելու գործընթացը. դրանք մեծ չափերով են:
Արդյունքների համաձայնլուծույթից հումքի սառեցումը և արդյունահանումը, ապակու գծային չափերը կրճատվում են, փոխարինված կալիումը խտացնում է նյութի մակերեսը, ինչը հնարավորություն է տալիս նյութի ավելի դիմացկուն և միատեսակ շերտ ստանալ։
Gorilla Glass 3-ի արտադրության գործընթացը օպտիմիզացված է այնպես, որ շատ մասնիկներ թափանցեն դրա հաստությամբ և հավասարաչափ ամրացնեն պաշտպանիչ ծածկույթը:
Աշխարհագրություն
Մինչ օրս Corning-ի արտադրական վայրերը շատ չեն փոխվել: Արտադրությունը միայն ընդլայնվել է, և բացի Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներից, պաշտպանիչ ծածկույթը արտադրվում է Թայվանում և Ճապոնիայում:
Հաստություն
Եթե խոսենք նյութի գծային չափսերի փոփոխությունների մասին, ապա հարկ է նշել Gorilla Glass-ի ամենուր տարածվածությունը։ Առանց այս կոփված ապակու սմարթֆոնն արդեն անհնար է պատկերացնել, թեև ծածկույթի թույլատրելի հաստությունը կազմում է ընդամենը 0,5-2 միլիմետր (սա 10-50 անգամ ավելի է, քան մարդու մազի տրամագիծը):
Ավելորդ է բջջային հեռախոսների համար օգտագործել 2 մմ նյութ, քանի որ ժամանակակից գաջեթների ընդհանուր հաստությունը հազվադեպ է գերազանցում 1 սմ-ը, և չափերի նման աճը կարող է հանգեցնել կատարողականի բնութագրերի և կատարողականի նվազմանը: Հետևաբար, սմարթֆոնների և այլ գերկոմպակտ էլեկտրոնիկայի համար օգտագործվում է մինչև 0,8 մմ պաշտպանիչ ծածկույթ, որը չի հանգեցնում կատարողականի կամ ամրության վատթարացման: Եթե կոփված ապակին նախատեսված է հեռուստացույցների կամ նոթբուքերի համար, ապա օգտագործվում է 2 մմ հաստությամբ նյութ։ Այն ապահովում է կատարյալ համադրությունհուսալիություն և մաշվածության դիմադրություն:
Ուժ
Այս պարամետրի չափումը Corning Gorilla Glass 3-ի համար իրականացվել է Vickers մեթոդով, որն իրենից ներկայացնում է 136 աստիճան անկյան տակ ադամանդապատ պրիզմայի խորացման գործընթաց, որի հետհաշվարկը սկսվում է հակառակ երեսներից։ գործիչ.
Այս դեպքում կարծրությունը որոշելու համար օգտագործվում են միջազգային SI համակարգում ընդունված ֆիզիկական ճնշման ստանդարտ արժեքները: Այս դեպքում սովորական չափումը Պասկալն է (Pa), որի իմաստը կիրառվող բեռի և փոխազդեցության տարածքի հարաբերակցությունն է: Ըստ Վիկերսի, ընդունված է կարծրության գրանցման պարզեցված մեթոդ, այն ցուցադրվում է HV նշաններով։ Այս մեթոդը առավել հաճախ օգտագործվում է բարակ թերթիկ նյութերի համար, որոնք ներառում են պաշտպանիչ ծածկույթներ: Օրինակ՝ 120HV50 նշանակում է, որ հիսուն կիլոգրամ ուժի ազդեցության տակ կարծրությունը եղել է 120 միավոր։ Ընդհանուր ընդունված դեպքերում կիրառվող ազդեցության տևողությունը տասից տասնհինգ վայրկյան է: Այնուամենայնիվ, անհրաժեշտության դեպքում, գրառման վերջում ավելացվում է ծանրաբեռնվածության փորձարկման տեւողությունը, որին հաջորդում է կտրվածքը 30: Ամբողջ ցուցադրումը կունենա հետևյալ տեսքը՝ 120HV50/30:
Չոր Փաստեր
Թեստավորման արդյունքների համաձայն՝ Gorilla Glass-ի կարծրությունը (առաջին սերնդի հեռախոսները համալրվել են դրանով) երկու հարյուր գրամ ուժի ազդեցության տակ կազմել է մոտ 700 միավոր։ Օրինակ՝ երկաթը բնութագրվում է ընդամենը 30 միավոր ցուցանիշով։ - 80 HV5. Ինչպես երևում է այս արժեքների օրինակից, ուսումնասիրված պաշտպանիչ շերտի կարծրությունը գերազանցում է սովորական սոդայի այս ցուցանիշը(սոդա-կրաքարի) բաժակ առնվազն երեք անգամ: Ավելի մանրամասն բացատրելու համար այս նյութի ամենատարածված տեսակը հանդիպում է արտաքին ապակեպատման կամ շշերի մեջ:
Հանրային փորձարկումներ
Կորնինգը բազմաթիվ ցուցադրություններ է արել, որոնք իրականում հաստատել են այս ցուցանիշը: Ցուցահանդեսներում յուրաքանչյուրը կարող էր համոզվել հայտարարված արժեքների հուսալիության մեջ, երբ մանրանկարչական մամլիչ օգտագործելով, ծակեցին 1 մմ հաստությամբ սովորական ապակի և Gorilla Glasss: Առաջին դեպքում ոչնչացումը տեղի է ունեցել քսաներեք կիլոգրամ բեռի դեպքում, իսկ երկրորդում՝ առնվազն հիսունհինգ կիլոգրամով: Սա տալիս է 2.4 անվտանգության գործակից: Այնուամենայնիվ, երրորդ Գորիլայի համար այս արժեքները 50%-ով ավելի բարձր են, իսկ համեմատվող անվտանգության սահմանը կգերազանցի 3.6 անգամ:
Սա բացատրում է, թե ինչու էլեկտրոնիկայի առաջատար արտադրողների ամբողջ համաստեղությունը հետևում է այս շնչառական նյութի մշակմանը և անում ամեն ինչ՝ արագ թարմացնելու իրենց սմարթֆոնների և այլ գաջեթների փայլուն դեմքերը: 2013 թվականի վերջից էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության գրեթե բոլոր ֆլագմանները ձեռք են բերել ծանր նորույթ Corning-ից։
Այս իրադարձությունը չանցավ շարքային օգտատերերի աչքից, ովքեր ինչպես միշտ ուշադրություն են դարձնում հարցի գործնական կողմին։ Նրանք անմիջապես սկսեցին հետևել, թե որտեղ են կիրառում նորարարական զարգացումները, քանի որ բազմաթիվ ուսումնասիրություններ և հարցումներ թույլ տվեցին կանխատեսել գործողության բոլոր նրբությունները։
Այս կոփված ապակին փորձարկվել է ոչ միայն մեխանիկական ազդեցության դիմադրության, այլև հարվածների համարբազմաթիվ քիմիական և կենսաբանական նյութեր, ինչպես նաև սննդամթերք և կոսմետիկա: Այժմ օծանելիքը, շրթներկը, սափրվելու միջոցները, ջուրը կամ ալկոհոլը չեն վնասի դրա կառուցվածքին։ Բացի այդ, Gorilla Glass-ը հեշտ է մաքրվում. պարզապես սրբեք այն չոր շորով, և մատնահետքերը կվերանան: Հատուկ լվացող միջոցների վրա գումար ծախսելու կարիք չկա։ Այս առավելությունը լիովին կգնահատեն այլ տեսակի պաշտպանիչ ծածկույթով սմարթֆոնների կամ պլանշետների տերերը, նրանք, ինչպես ոչ ոք, տեղյակ են մաքրման ժամանակ առաջացող դժվարություններին։
Արդյունքում հեռախոսի ամենախոցելի մասը՝ էկրանը, դարձել է նրա առավելությունը։ Շնորհիվ իր բազմաթիվ ուժեղ կողմերի՝ Gorilla-ն բոլոր առումներով գերազանցում է իր մրցակիցներին և նրանց հնարավորություն չի թողնում։
