Електроніка теж поліпшується. Частота процесора різко зросла, дотримуючись закону Мура. Дозвіл екрану більш чітке, і він яскравіше, ніж будь-коли. Деякі компанії витрачають майже стільки ж часу на естетику, скільки на інженерію. Проте є одне вдосконалення, яке ви могли й не помітити: скло стає міцнішим.
У чому секрет Corning? Що такого особливого в Gorilla Glass, що відрізняє його від інших видів скла? Відповідь містить в собі неймовірні температури, спеціальний жолоб, роботів і баню з розплавленою сіллю. Кінцевий продукт являє собою тонкий шматок скла, який може витримати дуже і дуже багато.
пісочний сплав
Хоча ви можете подумати, що скло - це штучний матеріал, в природі воно досить поширене. Певні камені і мінерали стають склом після контакту з високими температурами. Це відбувається цілком природним чином, де течуть потоки лави і блискавка б'є в землю.
Люди створювали скло протягом тисячоліть. Печі, здатні створювати неймовірну спеку, розплавляють певний тип порід в те, що ми називаємо стекломассой. На даному етапі ви можете зробити зі скла що захочете, в тому числі і надути його трубкою, вдихаючи повітря в масу. Ми називаємо цю техніку стеклодувной.
Комерційне скло, як правило, береться з трьох основних джерел. Перший - це пісок, який хімічно є діоксидом кремнію. Це той тип матеріалу, який Corning використовує в своєму виробничому процесі. Інші два типу матеріалу включають вапняк і карбонат натрію.
Corning бере діоксид кремнію (SiO2) і об'єднує його з іншими хімічними речовинами, перш ніж сплавити його в скломасу. В результаті отримує алюмосилікатні скло - воно містить алюміній, кремній і кисень. Скло також містить іони натрію, які потрібні будуть на наступному етапі виготовлення.
Corning ллє розплавлене скло в жолоб в формі літери V, але не зупиняється, коли він заповнюється вщерть. Компанія продовжує додавати стекломассу, поки скло не починає виливатися з країв жолоби. Автоматизовані маніпулятори стягують листи скла з країв жолоби. Кожен лист товщиною десь в півміліметра.
Якщо ви будете використовувати це скло для своїх електронних пристроїв, воно буде дуже і дуже прозорим. Але це не стійке до пошкоджень Gorilla Glass, це - просто алюмосилікатні скло. Щоб наділити Gorilla Glass здатністю протистояти подряпин і тріщин, Corning опускає ці листи скла в невелику баню.
іонний обмін
Особлива хитрість, в процесі якої народжується Gorilla Glass, - це хімічний процес під назвою іонний обмін. Іон - це заряджений атом, який або придбав, або втратив електрон. Електрони - негативно заряджені субатомні частинки. Сумарний заряд іона є негативним, якщо у нього є зайвий електрон, або позитивним, якщо він втратив електрон. Елементи в своїй атомній формі мають нейтральним зарядом, оскільки число електронів збігається з кількістю протонів, позитивно заряджених.
Що ж іони повинні зробити зі склом? Алюмосилікатні скло з першого етапу виробничого процесу містить іони натрію. Corning купає листи скла в лазні з іонами калію. Якщо ви подивіться на періодичну таблицю елементів, то побачите, що натрій розташовується трохи вище калію. Дмитро Менделєєв, який створив періодичну таблицю, розташував елементи в порядку атомної ваги і згрупував разом елементи, що володіють схожими характеристиками. Натрій і калій відносяться до групи активних лужних металів. Вони вкрай сильно реагують з іншими речовинами.
Натрій вище в періодичній таблиці, ніж калій, а це означає, що атом натрію менше атома калію. Як не дивно, це має значення. Якщо взяти іони натрію з алюмосиликатного скла і замінити їх більш великими іонами калію, лист скла буде відчувати тиск.
Уявіть, що у вас є мережа. Нитки мережі досить гнучкі, але тугі. І в кожному отворі сітки знаходиться кулька для гольфу. Тепер уявіть, що ви замінюєте всі ці кульки для гольфу тенісними м'ячиками. Приблизно те ж відбувається на атомному рівні при іонному обміні.
Як же це працює? Щоб замінити натрій калієм, вам спочатку потрібно розірвати іонні зв'язку, які встановилися у натрію зі склом. Ось чому калієва соляна ванна така гаряча - Corning стверджує, що баню нагрівають до 400 градусів за Цельсієм. При такій температурі енергія (нагрів) руйнує іонні зв'язку натрію в алюмосиликате. Але у низькоактивних металів є одна якість: вони можуть підтримувати іонні зв'язку при більш високих температурах, ніж легкі активні метали. Калій важить більше натрію - тому 400 градусів за Цельсієм недостатньо, щоб розділити іони калію і алюмосилікат.
Після гарного гарячого купання в калієвої лазні алюмосиликат стає спресованим іонами калію. Тиск створює захисний шар скла і дає йому силу, якої немає у звичайного скла. Що стосується екології - Gorilla Glass годиться для вторинної переробки.
Горили в склі
Процес обміну іонами далеко не новий, і Gorilla Glass - не єдине хімічно посилене скло на ринку. Але Corning продемонструвала силу свого скла на таких заходах, як CES, коли компанія запрошувала людей подивитися, скільки тиску потрібно, щоб розбити шматок її скла. Звичайне скло розбивається досить легко. Стандартне хімічно посилене скло витримає більше тиску, але теж трісне. Gorilla Glass куди більш стійке до пошкоджень.
Як Gorilla Glass потрапляє в продукти? Corning співпрацює з виробниками і надає Gorilla Glass як частина виробничого процесу продукту. Звичайний споживач не може піти і купити лист Gorilla Glass, щоб встановити його на вже існуюче пристрій. У цьому сенсі Corning є оригінальний виробником обладнання (OEM). Готовий виріб буде містити лист Corning, але кінцевий продукт буде мати марку іншій компанії на ньому.
Як роблять Gorilla Glass? Ілля Хель