В этой статье мы поговорим о технологии создания Gorilla Glass — стекла, которое стало одним из трендов мира мобильных инноваций. Познакомимся также с результатами тестов этого могучего покрытия, проводимых как компанией, так и самими пользователями, а также перспективами развития данной технологии.
Жизнь современного человека трудно представить без гаджетов. Нас окружают смартфоны, планшеты, MP3-плееры, ноутбуки и прочие мобильные устройства. Новые технологии не стоят на месте, с каждым годом делая наши портативные игрушки меньше, тоньше, легче и выносливее. Каждый производитель стремится привлечь покупателей не только техническими характеристиками и дизайном своих продуктов, но и технологиями, позволяющими продлить жизнь устройств, так как мобильные девайсы устройства испытывают серьёзные нагрузки при ежедневном использовании. Не последнюю роль в этом играет устойчивое к ударам и появлению царапин покрытие экранов девайсов.
Кто в наши дни не слышал о Gorilla Glass — сверхпрочном стекле, разработанным компанией Corning и защищающим дисплеи мобильных девайсов многих именитых производителей? Продукты компании поражают своими характеристиками, прежде всего устойчивостью к царапинам и ударам. При этом стекло очень тонкое, а, следовательно, и легкое. Это дает два преимущества — Gorilla Glass не препятствует правильной работе тачскрина, а также не отягощает устройство своей массой.
Различные виды высокопрочного стекла от компании Corning были установлены на 4,5 млрд устройств, более 40 различных брендов используют Gorilla Glass в своей продукции. Но за счет чего знаменитое стекло производства Corning превосходит продукцию компаний-конкурентов? Что отличает его от других типов стекла, используемых для различных гаджетов? Благодаря чему нашумевшее Gorilla Glass стало одним из трендов в современном мире мобильных технологий? Давайте попробуем в этом разобраться.
Технология создания
Для начала попробуем раскрыть секрет прочности Gorilla Glass. Как правило, в промышленности для изготовления стекла в качестве сырья используют диоксид кремния, известняк и карбонат натрия. Для создания своей продукции в качестве основы Corning использует диоксид кремния с рядом химических добавок. В результате воздействия высоких температур (более 1000 градусов Цельсия) получается стекломасса, которая содержит в себе кремний, алюминий, кислород и ионы натрия. Полученное из нее стекло называют алюмосиликатным. Впервые специальное алюмосиликатное стекло производства компании Corning было использовано для защиты сенсорного экрана «яблочного» смартфона iPhone первого поколения.
Стекломасса поступает в специальную емкость, дно которой имеет сечение V-образной формы, беспрестанно наполняя её. Затем стекломасса, переливаясь через края емкости, стремится потоками по её боковым сторонам. Эти потоки сливаются в один как раз в нижней точке V-образного желоба. Стекломасса стекает с формы и остывает в подвешенном состоянии. Во время остывания пласт стекломассы не подвергается никаким сторонним механическим воздействиям, что позволяет получить идеально гладкую безупречную поверхность толщиной от 0,4 до 2 мм. Специальная роботизированная установка обрезает готовый пласт стекла, после чего оно отправляется на дальнейшие стадии производственного процесса, которые связаны с его последующей закалкой, дающей рождение «того самого» высокопрочного Gorilla Glass.
Ионный обмен — наше всё!
Для того чтобы наделить стекло высокими характеристиками прочности и устойчивости к царапинам и трещинам, его подвергают последующей химической обработке, в результате которой в структуре стекла происходит замещение ионов натрия на более крупные ионы калия. Компания Corning не была первооткрывателем этого процесса, и многие другие производители ранее использовали (и продолжают использовать) ионный обмен для закалки стекла, однако именно создателям Gorilla Glass удалось найти ту золотую формулу, которая дает идеальный на сегодня результат.
Для осуществления ионного обмена пласты алюмосиликатного стекла помещаются в солевую ванну с ионами калия, разогретую до 400 градусов Цельсия. При такой температуре разрушаются ионные связи натрия и ионы высвобождаются. В это же время калий как более тяжелый элемент в таблице Менделеева способен образовать ионные связи, замещая собой высвободившийся натрий. Ионы калия имеют больший радиус, поэтому после охлаждения стекла они с большей силой давят друг на друга, создавая сдавливающее напряжение, благодаря которому поверхность отличается повышенной прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям. Помимо того, во время процесса ионного обмена ионы кремния проникают также и вглубь пласта стекла, упрочняя его по всей толщине.
Тестирование: не все так однозначно
В своих тестах компания Corning, как правило, дает сравнение результатов, полученных при тестировании собственных образцов Gorilla Glass и алюмосиликатного стекла конкурентов, а также известково-натриевое стекло. По всем параметрам продукты компании превосходят сравниваемые с ними образцы.
В одном из последних опубликованных компанией видеотестов проверялась устойчивость к падению девайсов, защищенных последней версией Gorilla Glass 4. Тесты проводились на специальной установке, которая имитировала падение устройства с высоты до одного метра на самую опасную для гаджетов поверхность, с которой не хотело бы повстречаться ни одно мобильное устройство — асфальт. В результате было выявлено, что после падения на экран стекло трескается в два раза реже, нежели алюмосиликатное стекло конкурирующий марок. По уверениям специалистов компании Corning при таком падении экран устройства выживает в 80% случаев. Однако, как бы утешительны ни были эти результаты, не стоит забывать, что стекло Gorilla Glass вполне можно разбить, чего и добиваются большинство желающих привлечь трафик на свой видеоблог. Это технология способна значительно продлить жизнь устройства и уменьшить вероятность повреждения экрана, но не защитить его всецело. К примеру, при падении стального шара весом более 500 грамм с высоты 180 см проба Gorilla Glass толщиной 0,7 мм осталась невредимой, при том, что для стандартных испытаний используется шар до 130 грамм весом, а высота его падения составляет 100 см.
Gorilla Glass и мобильные устройства
Стекло повышенной прочности производства компании Corning используется в устройствах большого числа именитых брендов, среди которых Sony, Samsung, LG, Lenovo и даже Apple.
Компания Samsung снабдила экранами Gorilla Glass 4 целую армию моделей своих смартфонов, среди которых Samsung Galaxy S6 edge с изогнутым дисплеем и стеклянной задней панелью. Краш-тесты, проведенные одним инициативным пользователем, показали, что при падении устройства на асфальт с высоты около полутора метров на ребро стекло остается невредимым. Однако при падении на крышку или экран идут трещины, что влияет на эстетический вид устройства, но не сказывается на функциях самого дисплея. Это хорошо видно на видео:
Однако в данном случае несправедливо было бы винить компанию в дезинформации — при официальном тестировании девайсы падали с высоты одного метра, и большинство из них пережили данную экзекуцию. Корпорация добра Google также отдает должное данной технологии, снабдив свои созданные в партнерстве с экранами Gorilla Glass 4. Сама же компания Corning сообщает, что в настоящее время различные виды стекла Gorilla Glass нашли применение в более 1000 различных моделей смартфонов. В частности, им оснащены популярные устройства от азиатских титанов мобильной индустрии: Huawei Nexus 6P и LG Nexus 5X, а также уже упомянутый нами выше Samsung Galaxy S6 Edge.
Перспективы развития
Нельзя отрицать, что технология Gorilla Glass наиболее популярна в мобильных устройствах, и с ростом их популярности растут и доходы Corning. Разные типы Gorilla Glass защищают дисплеи смартфонов, планшетов, ноутбуков и многих других мобильных устройств. Но на этом компания и не думает останавливаться — уже сейчас поставляется стекло больших форматов для защиты экранов телевизоров, электронных информационных табло и интерактивных дисплеев. Кроме того, Gorilla Glass медленно, но верно прокладывает себе путь в автомобильную промышленность. Компания считает, что у данного продукта большой потенциал, и использование такого стекла для ветрового, заднего и боковых стекол в автомобилях не только бы увеличило их безопасность, но и уменьшило бы их массу. В настоящее время компания Ford намерена стать первопроходцем в «испытании боем» новой для автопрома технологии, установив лобовое и заднее стекла Gorilla Glass в суперкар серии Ford GT.
Ну а в качестве «вишенки на торте» — несколько видеороликов:
Берегите гаджеты!
Комментарии (42)
Chupakabra303
31.03.2016 18:25+2Что-то мне кажется, что кусок оргстекла гораздо лучше переносит падения чем хваленая "горилла", вот только к царапинам никакой стойкости.
amiluik
31.03.2016 19:01+27Как написать статью для корпоративного блога на ГТ:
1. Берете 4 абзаца воды и банальностей: «жизнь современного человека трудно представить без гаджетов», «нас окружают смартфоны, планшеты, MP3-плееры, ноутбуки и прочие мобильные устройства», «новые технологии не стоят на месте» и т.д.
2. Добавляете 6 абзацев научпопа уровня статьи в Википедии. Хотя, в Википедии обычно приводят хоть какие-то формулы и графики, в отличие от…
3. Самое главное, ради чего все и писалось: ненавязчиво ставите 3 ссылки на телефоны в своем магазине (больше не надо, потому что старший менеджер сказал, что на ГТ не любят, когда им что-то впаривают).
4. Жизнеутверждающее заключение.
VanyaKokorev
31.03.2016 19:31После того, как Gorilla Glass на моём Galaxy Note успешно шарапалось штатным пластмассовым стилусом, стало понятно, что это всего лишь маркетинговый булщит
sumanai
31.03.2016 20:53+3Скорее всего, под стилус попала песчинка, а твёрдость кварца выше гориллы.
VanyaKokorev
31.03.2016 21:05Стилус — это остроконечный предмет, напоминающий шариковую ручку, у его конца не такая площадь, которая позволила бы удержаться под ним песчинке. Да и царапины повторяли почти все движения, сделанные стилусом, вместе с поворотами и т.д. При том, что девайс был новый, и я его берёг, пылинки сдувал и на стилус не давил вообще. Видно царапины было только под углом при ярком внешнем свете
MyFearGear
31.03.2016 21:13+1Но чудес не бывает, а пластик мягче стекла. Чистым пластиком поцарапать невозможно.
VanyaKokorev
31.03.2016 21:29Возможно, поверх Gorilla Glass там некое олеофобное покрытие, которое легко царапается пластиком
Bot_0002
31.03.2016 23:30Какой смысл тогда в горилле? Клеят то в первую очередь как защиту от царапин. Может это и не царапины вовсе, а материал стилуса? У меня было такое на glofish x650. Оставались следы, очень похожие на царапины. Которые еще и сложно было стереть.
Sleepwalker_ua
01.04.2016 03:08смысл в том, что олеофобное стирается за 2-6 месяцев, ну год максимум. Как и сами царапины на нем стираются. А олеофобное как факт с такими параметрами зачем нужно — это уже к мракетологам. Конечно, прикольно выглядит, но когда берешь девайс за 500 у.е., бывший в пользовании 2 месяца, и на месте самого активного тапанья (обычно правый нижний угол) мерзко-вытертое пятно, становится неприятно..
SamojlovAndrey
31.03.2016 20:11-1Я уж прошу прощения, но когда статья изобилует демагогией "горилла великолепна и шокирующе прекрасна, все это знают", ненависть просто зашкаливает.
Зашкаливает она и от самого упоминания данной технологии. Будучи владельцем iPad3 я как-то раз умудрился эпически уничтожить тачскрин. Воспользовавшись левым сервисом я получил подделку в виде аналогичного тачскрина из какого-то пластика (это я могу предположить по тактильным ощущениям и склонности к царапинам). И я очень благодарен за эту подделку: мой планшет с тех пор многократно падал под самыми изощренными углами и не получил ни единой трещины! При ярком свете, глядя под углом можно убедиться, что на нем огромное число мельчайших царапин, но они не влияют на качество изображения. Я абсолютно уверен, что стекло применяется с единственной целью — повысить вероятность замены устройства до момента морального устаревания, т.к. ремонт чаще всего экономически нецелесообразен.ivan01
01.04.2016 10:31А это уже вопрос к разработчикам Эппл. Как они проектируют свои аппараты. Стекло стеклом, но ударопрочность зависит не только от него (и в равной степени не от него) но и от окружающего его конструктива. Я знаю, что Самсунг серьезно работает над повышением ударопрочности за счет конструкционных решений. Эппл в свою очередь, на мой взгляд, концентрируется больше на дизайне.
SamojlovAndrey
01.04.2016 14:21Но речь ведь не об этом — речь о двух материалах в одном и том же форм-факторе, в одной области и условиях применения. Стекло бьется, пластик — нет. Да, я помню как пластик вел себя во времена стилусов — довольно быстро мутнел, портил картинку и вид устройства. Но сейчас-то ситуация иная: случайно разбить тачскрин и оказаться вынужденным покупать новое устройство проще, чем "зацарапать" пластик до потребности замены.
ivan01
01.04.2016 15:14+1Я вот хожу с битым стеклом уже два года, и то у меня есть смутное чувство, что пластик за эти два года зацарапался бы до стадии гораздо худшей чем паутинка трещин и пара выпавших кусочков. Были у меня экраны из пластика страх и ужас.
sumanai
04.04.2016 01:46> Я знаю, что Самсунг серьёзно работает над повышением ударопрочности за счет конструкционных решений.
Работал. У меня SGS 2, так у него за счёт бортиков, чуть выступающих над экраном, стекло редко когда бьётся при падении на ровную поверхность. В новых такого нет, и роликов, когда телефон бросают на улице на гранитную плитку с высоты головы, а у него только пластик царапается, больше нет.
http://www.youtube.com/watch?v=elKxgsrJFhw
stalinets
31.03.2016 21:16А если сравнить с сапфировым стеклом?
Bot_0002
31.03.2016 23:39+2Сапфировые стекла такой диагонали не делают. Слишком хрупкие, расколется с метра на асфальт.
bastie
01.04.2016 10:57Kyocera Brigadier имеет 4,5" экран с сапфировым стеклом, например. Так что делают.
Bot_0002
01.04.2016 12:56Это ж японцы. :) Просто мои сведения немного устарели. В принципе, если рама телефона достаточно жесткая и упадет не на камень, то жить такой экран будет долго(скорее он расколется, чем поцарапается). Вся проблема именно в стойкости корпуса на изгиб и скручивание.
ivan01
01.04.2016 13:44А вот это абсолютно верное замечание, в 90% случаев стекло ломает хреново спроектированная оснастка вокруг. Плохо демпфирующие удар корпуса и рамки стекол вот скрытый враг ударопрочности смартфонов.
alcheorg
31.03.2016 21:21+1Саркофаг Ленина делается с помощью того же ионного обмена уже сколько десятилетий. Надеялся что технология новаторская, в итоге читать скучно.
egigd
01.04.2016 04:14+1Я читал про эту технологию в детстве в советской книжке "Тайны стекла" 1946-го года издания. Серьёзно.
Такое стекло нельзя использовать в автомобиле как лобовое, если безопасность вам хоть чуток важнее массы. А если так важна масса — есть поликарбонат.
Дело в том, что каким бы прочным ни было стекло с химической закалкой, оно в какой-то момент разобьётся, и осколки полетят в водителя и пассажиров. Причём осколки этого стекла острые (все ведь видели битые дисплеи). Да даже если бы и не острые, если стекло разбивается на скорости, например от вылетевшего из под колёс другого автомобиля камня, это запросто спровоцирует аварию.
Лобовое стекло — это всегда триплекс. Два слоя стекло, между которыми находится слой прочного полимера. Даже если такое стекло всё-таки пробить (что очень непросто, тут что-то типа пули огнестрельного оружия нужно), останется лишь небольшое отверстие, а в основном стекло будет целым.
Если же они имеют ввиду триплекс на основе химически закалённого стекла, то это, уж извините, отнюдь не Gorilla Glass.stalinets
01.04.2016 19:46Можно ведь и из него сделать триплекс. Или на худой конец обклеить его с одной стороны (внутренней) плёнкой, чтоб осколки не летели в случае разбития.
ksr123
01.04.2016 05:02Сколько лет уже читаж подобную бредятину про это «неубиваемое» стекло… ну да, личный опыт не может быть аргументом. Сколько имел и видел телефонов с ним — все в потертостях. И где-то процентов 60 — с трещинами. Ну, потертости не особо видны. Но, простите, зачем делать настолько хрупкое покрытие телефонов??? Причем, как я понял, там дело не только в хрупкости, а в смехотворной сопротивляемости на изгиб. Телефон падает углом, корпус гнется и стекло трескается.
Плеер Cowon, живая легенда, с пластиковым покрытием экрана живет уже лет 8 без единой царапины. Даже если они будут, поменять экран ничего не стоит. По ощущениям — ну да, там резистивным экран, но пальцу-то все равно. Зато надежность!
Kulich
01.04.2016 10:47На асфальт ронять не так страшно как на кафель какой-нибудь. Может это обманчивое ощущение, но асфальт выглядит мягче.
ivan01
01.04.2016 11:15Смотря как ронять, если под углом то асфальт хуже потому что он шершавый, по кафелю может просто проскользнуть. Выглядит мягче это как?
stalinets
01.04.2016 19:48Асфальт состоит из камешков, вплавленных в смолу. Если телефон ударится между камешками или в очень маленький камешек, смола немного сдемпфирует удар, это может спасти стекло. А кафель — бескомпромиссно твёрдый.
xakep2011
01.04.2016 12:20песок.
покажите мне видео, в котором на телефон насыпают песка, натирают им дисплей и ему ничего не делается, тогда я поверю в «надёжную страховку современной электроники»stalinets
01.04.2016 19:50Песок содержит очень твёрдые частицы. Чтобы стекло выдержало такое испытание, оно должно быть алмазное, а выращивать такие кристаллы алмаза пока не умеют или не хотят.
egigd
02.04.2016 00:47И умеют и хотят. Но спрос на такие алмазы выше предложения (они идеальны, в отличии от природных, а от того подходят для всяких датчиков, электроники, окон сверхмощных микроволновых систем и т.д.). Отсюда соответствующая цена (хотя себестоимость не так уж высока)…
При этом алмаз отнюдь не отличается прочностью. Твёрдый — да, но не прочный, его легко разбить.stalinets
02.04.2016 11:01Если себестоимость невысока, а спрос высокий, странно, что ещё не нарастили производство. Да, в перспективе это привело бы к обвалу цен на алмазы и обесцениванию состояний очень многих богатых людей и запасов разных стран, но сколько денег сейчас могли бы заработать те, кто начнёт выращивать большие качественные кристаллы для потребительских нужд! Например, сверхгламурный новый айфон в прозначном монокристаллическом корпусе из алмаза. Или гранёные алмазные оконные стёкла, играющие на солнце. Люстры, посуда, фурнитура для мебели, одежды. Мало ли можно придумать красивых штучек на волне пока ещё высокой стоимости слова "алмаз"? Но почему-то таких движений нет. Вон кристаллы Swarovski произвели бум в мире можных штучек, а алмазы будут круче.
egigd
02.04.2016 18:53А почему iPhone подают за четыре его себестоимости?..
Наращивать объёмы — это огромные вложения денег, т.к. оборудование крайне дорогое. Причём отработанная технология мало у кого есть, остальным её ещё создать придётся, что ещё многократно повысит расходы. Но появление нового оборудования снизит цену, а значит окупить его будет проблематично.
А снижения не будет. Когда технология появилась, ещё не знали, как она будет нужна в промышленности, планировалось как раз на ювелирку их пускать. Тут же ювелиры подсуетились и создали тренд, что искусственный алмаз — это бездуховность, и дарить такое любимому человеку — это как пластмассовые цветы.
xakep2011
05.04.2016 12:33возможно тогда стоит смотреть в сторону мягких, силиконоподобных и/или самовосстанавливающихся покрытий
ivan01
Объяснение причины упрочнения стекла в процессе закалки никуда не годится.
Упрочнение происходит по причине возникновения внутренних напряжений определенного вида: сжатие у поверхности и растяжение в ядре.
baceolus
Да, мне как человеку с химическим образованием было интересно открыть статью о создании такого стекла, но, видимо, к сожалению, статью писали маркетологи и копирайтеры, а не профессионалы