Összecsukható üveg: hogyan, miért és a Samsung Z Flip

GIF: Samsung

Kép: Schott

Egy bemutató gép a Schott korábbi, valamivel kevésbé rugalmas üvegét hajlítja.

Kép: A fő buktató: egy anyag kémiai kötéseit csak addig lehet nyújtani, amíg az anyag el nem törik, ezt a fogalmat szakítószilárdságnak nevezik. De ha vékonyabb üveglapot használunk, akkor kevesebb anyagot feszítünk ki ugyanarra a területre, kevesebb réteget hajlítunk meg és kevesebb kémiai kötést feszítünk meg, mondja Mydlak. Ez kisebb húzófeszültséget jelent az üvegnek, így szorosabbra lehet hajlítani, mielőtt eltörne. Juejun Hu, az MIT anyagtudományi docense szerint az üveg vékonyabbá tétele az egyik “két fő trükk” a hajlításhoz, mert a fizikushallgatók megtanulják, hogy a húzófeszültség lineárisan skálázódik a vastagsággal.

Amikor az üveg vastagsága száz mikron alá csökken – körülbelül egy emberi hajszál vastagságára -, akkor képes eléggé meghajolni az alapvető hajtogató szerkentyűkhöz, mondják a szakértők. Ha olyan telefont akarsz, amely hatalmas zsanérrés nélkül hajtható befelé, akkor több tíz mikronról beszélünk. Gondoljunk csak az alumíniumfóliára.

Ez a vékonyság már a ma létező üvegekkel is elérhető. Négy évvel ezelőtt hozzáértem egy 70 mikronos Schott-üveglaphoz, és saját kezűleg hajlítottam meg. A Samsung azt mondja, hogy a Z Flip 30 mikron vastagságú üveget használ, és a Schott szerint a laboratóriumban 25 mikronra is sikerült lemenni. Mind a Corning, mind a Schott némileg hasonló technikát alkalmaz, mindkettő a levegőben lebegő üveglapot hoz létre úgy, hogy vékony olvadt üvegszalagokat húznak ki speciálisan kialakított üstökből.

De a vékony nem elég önmagában. A hajlítható üveg második “fő trükkje” az üveg megerősítése a tökéletlenségek ellen, különösen a felületen, ahol azok az üveg terhelésekor katasztrofális meghibásodásokat okozhatnak. A szakértők szerint egy apró légbuborék, szennyeződés vagy a gyártási vagy kezelési folyamat során keletkezett apró karcolás is elég lehet ahhoz, hogy tönkretegyen egy hajlítható üvegdarabot. “Az üvegben keletkező feszültségek hajlamosak ezekre az apró hibákra koncentrálódni, és ott fog törést okozni” – mondja Frankberg.

Ez az a pont, ahol a kémiai fürdők és hőkezelések az üveg megerősítésére és edzésére szolgálhatnak, ahogy arról már korábban írtunk, de ennek az a hátránya, hogy az üveg könnyebben karcolódik. És ahogy az üveg vékonyabbá válik – elég vékony ahhoz, hogy meghajlítsuk – egy karcolás még aggasztóbbá válik.

A karcolások halálosabbak

Míg Mydlak azt mondja, hogy egy darab Schott-üveg ellenőrzött körülmények között “örökké tarthat”, ha túléli az első hajlítási tesztet, elismeri, hogy egy karcolás ezt megváltoztathatja. “Ha megkarcolod valamivel … ez egy kezdeti hiba lesz, ami később problémákat okozhat” – mondja. Ha egy elég nagy karcolással rendelkező üvegdarabot elég nagy feszültséggel hajlítanak meg egy “előrepedésre” koncentrálva, mondja Frankberg, “az alapvetően a hangsebességgel fog terjedni, és katasztrofálisan átmegy az egész anyagon.”

Azt nem szabad elfelejteni, hogy bár az üveg karcállóbb, mint a műanyag, mégsem karcmentes – lehet, hogy Mohs-keménysége 5 vagy 6, míg a műanyagé 2 vagy 3, de mindenképpen karcolódik. Fogadok, hogy most is van néhány apró karcolás a telefonod hagyományos üveg képernyőjén. De azt is tippelem, hogy soha nem kell úgy meghajlítanod a hagyományos képernyődet, mint egy összecsukható telefonnál. Most ez egy sokkal nagyobb dolog.

Frankberg szerint valószínűleg ezért van a Samsung Galaxy Z Flipnek még mindig műanyag képernyővédője a tetején. Nem azért, hogy megakadályozza a karcolásokat vagy könnyebben hajlíthatóvá tegye, hanem “áldozati rétegként”, amely az üveg helyett karcolódik, így kevesebb a potenciális katasztrofális repedés az úton. “Valószínűleg kevesebb termékvisszavételt kapnak a plusz réteg miatt” – spekulál.”

Schott Mydlak valójában erre utalt nekem tavaly év végén, még a Z Flip bejelentése előtt: “Valószínűleg egyáltalán nem a csupasz üveget fogod megérinteni, hanem valamit a tetején” – mondta Mydlak, amikor arról kérdeztem, hogy a karcolások miatt kell-e aggódni az összehajtható üvegből készült telefonok első tételénél.

Hozzá kell tennem, hogy nem tudjuk teljes mértékben, hogy a Samsung és partnerei mit csinálnak a Schott üveg képernyőjével, mielőtt hozzáadnák a telefonhoz. A Schott csak azt tudta megerősíteni, hogy az ultravékony üvegét szállítja a Samsungnak, és azt mondta, hogy “nem nyilatkozhat a nyers üveganyag feldolgozásának részleteiről”. És bár a Samsung elismerte, hogy a készülék előre telepített képernyővédővel érkezik, a vállalat szerdán bejelentette, hogy “befecskendezi” az üveget “egy különleges anyaggal egy meg nem nevezett mélységig, hogy egyenletes keménységet érjen el”, bármit is jelentsen ez. A Samsung nem volt hajlandó többet mondani, és ez eléggé titkosnak hangzik.

De a Samsungnak van egy másik partnere is, aki részt vesz ebben a folyamatban. A Yonhap News jelentése szerint 2013 óta dolgozik együtt a koreai Dowoo Insys képernyőgyártóval ezen az üvegen, és nemrégiben azzal zárta le, hogy a vállalat legnagyobb részvényese lett. Állítólag a Samsungnak exkluzív joga van a Dowoo eljárására, de a Schott ultravékony üvegére nem, és a Samsung állítólag úgy döntött, hogy mindkettőt használja a Galaxy Z Flip képernyőjéhez.

Mire jó az üveg?

Mindez azonban még mindig nem válaszolja meg a kérdést: mire jó az összehajtható üveg, ha úgyis karcolódik, mint a műanyag? Az egyik válasz az, hogy tovább tarthat; a Schott szerint az üveg nem fog úgy lebomlani, mint a műanyag az idő múlásával. Az optikai tisztaságot is figyelembe kell venni. Ráadásul, ahogy Dieter Bohn megjegyezte, a Galaxy Z Flip üvege – polimer borítás ide vagy oda – egyszerűen szebb érzés, mint a tisztán műanyag borítású eredeti Galaxy Fold. A hajtásnál lévő gyűrődés kevésbé szembetűnő, és bár körömmel benyomható, szilárdabbnak tűnik, mint ami a Galaxy Foldon van.

A Gorilla Glass gyártója, a Corning azonban szeretné, ha tudnád, hogy a Galaxy Z Flip képernyővédőjére egy-két éven belül nem biztos, hogy szükség lesz. A vállalat elmondása szerint az új hajlítható üvegének mintái már a készülékgyártók kezében vannak. Várhatóan a következő 12-18 hónapban kerülnek a piacra készülékek, és úgy lő, hogy “tartósságot, karcállóságot és optikai tisztaságot” biztosít egyetlen csomagban az összehajtható készülékek számára.

Míg egy képviselő még nem tudta megmondani, hogy a Corning hogyan csinálja ezt, vagy kifejezetten megerősíteni, hogy nem lesz műanyag, úgy tűnik, nem a műanyag a cél: “Ma, amikor egy telefont Gorilla Glass-szal veszel, üveghez érsz… ez az, amiért dolgozunk.”

A Corning és a Schott egyetért abban, hogy a megbízható hajlításhoz elég vékony üveg előállítása kemény kihívás. Mydlak tavaly elmondta nekem, hogy a Schott még mindig kitalál néhány gyártási problémát, például azt, hogyan kell megfelelően vágni, csomagolni és szállítani az általa kifejlesztett legvékonyabb üvegek tekercseit anélkül, hogy útközben megsérülnének. Úgy hangzik, mintha a Galaxy Z Flip létezése azt jelentené, hogy ennek egy részét sikerült megoldani – de az alacsony hozam lehet az egyik oka annak is, hogy az összehajtható telefonok olyan hihetetlenül drágák, és hogy a Corningnak miért kell még teljesen rájönnie erre.

Nehéz hibáztatni a Samsungot, amiért ennyire erőlteti, még akkor is, ha mindkét összecsukható telefonja megbicsaklott a kapu előtt – egyrészt, mert más cégeknek is el akarja adni az összecsukható képernyőket, ahogy azt a legutóbbi sajtóközleményében már-már elárulta. De ettől még nem lesz kevésbé frusztráló látni, hogy egy karcállónak ígért telefon könnyen karcolódhat, és ez nem jelenti azt, hogy be kell vásárolni. Bár ha mégis, a Samsung azt mondja a The Verge-nek, hogy ingyenes képernyővédőt és/vagy egyszeri 119 dolláros képernyőcserét kaphatsz, ha a készüléked mégis megadja magát a karcolásoknak.

Frankberg még nincs meggyőzve. “Őszinte véleményem anyagtudósként: Én ebben a szakaszban nem vennék ilyen típusú telefonokat, mert a karcolás mérete, ami a töréshez szükséges, nagyon-nagyon kicsi” – mondja, rámutatva arra, hogy egyetlen homokszem is tönkreteheti a hajtogatott üveg képernyőjét. “Egy nagyon drága telefont vásárolva visszalépnék, és megnézném, hogyan fejlődik a technológia.”

Mindegy, Frankbergnek van elképzelése arról, hogyan fejlődhetnek végül az ilyen képernyők: nagyon korai stádiumban van egy olyan üvegforma kifejlesztésében, amely a hagyományos szilícium-dioxid helyett alumínium-oxidot használ, amely törés helyett hajlítható, és más alternatív anyagokat is vizsgál. (Nem ez lenne az első alkalom, hogy a világ “alumínium-oxid” üveggel foglalkozik, és az alumínium-oxid sűrített kristályos formája, a zafír is ismerős lehet.)

Csak azon tűnődöm, hogy valóban “üvegnek” neveznénk-e egy ilyen anyagot, ha vagy amikor valaha is megérkezik. Ahogy Zack Nelson, a JerryRigEverything munkatársa is előszeretettel mondja, amikor egy új üveg képernyőt karcolással tesztel, nehéz lerázni a sztereotípiát. “Az üveg törik. Ha valaki valaha is előáll valami olyannal, ami erősebb az üvegnél, azt biztosan másképp fogják hívni.”