Почему царапается экран iPhone?

Защитное стекло на iPhone

С выходом iPhone 12 нам представили совершенно новое защитное стекло экрана — Ceramic Shield. По словам Apple, оно в 4 раза прочнее обычного закаленного стекла, которое используется в конструкции смартфонов других производителей.

Что в случае производителя подразумевается под прочностью и почему стекло экрана до сих пор царапается несмотря на то, что прошло уже почти 14 лет с момента выхода первого iPhone? В этой статье про стекла экранов, что такое прочность и твердость.

История Gorilla Glass для iPhone

Первоначально самый первый iPhone должен был иметь пластиковый экран, как и все телефоны того времени. Джобс поднимал, что пластик легко царапается, и хотел, чтобы iPhone произвел впечатление более надежного и элегантного устройство. А для этого было нужно стекло.

С таким запросом Стив обратился в американскую компанию Corning, специализирующуюся на производстве специальных стекол с 1851 года. Джобс описал тип стекла, который был нужен Apple для создания iPhone, и генеральный директор рассказал, что еще в 1962 году Corning разработала специальный процесс химического обмена под названием Fusion Process.

Эта технология позволяла производить тонкие прочные стекла. Изначально планировалось их применение в качестве лобовых стекол в автомобилях. В 1970 году стекла Corning дебютировали на моделях Javelin производства American Motors Corporation, но из-за отсутствия в те годы обязательных стандартов безопасности производители не захотели переходить на более дорогие комплектующие от Corning.

Стекла Corning в авто
Стекла Corning в авто

В 1971 году высокотехнологичное решение оказалось одним из самых больших и дорогих провалов компании. И именно запрос Стива Джобса на производство нового покрытия для экрана позволило возродить эту технологию, и буквально в течении суток завод Corning был переориентирован на производство Gorilla Glass при работе в полную мощность.

Для производителя стекла Corning это был настоящий вызов, так как до выхода смартфонов в продажу оставалось всего 6 месяцев.

Как производят стекла

Суть технологии очень проста: компоненты будущего стекла (песок, известь, сода) подаются в плавильные баки, нагреваются до 1000 градусов. Расплавленное стекло выливается в V-образный желоб, наполняя который, начинает равномерно переливаться через его края, образуя два тонких листовых потока.

Расплавленное стекло

Затем эти два потока сплавляются в один лист. В итоге получается идеально плоская однородная по толщине и способная выдерживать дальнейшую обработку поверхность. Остывшее стекло срезается роботами, после чего отправляется на закалку с помощью химической обработки.

Остывшее стекло
Остывшее стекло срезается роботами

Именно этот процесс критически важен для увеличения прочности. Во всем процессе производства стекла его поверхности не касается рука человека — все делает автоматика.

Далее стекло, внутри которого содержатся ионы натрия помещается, в нагретую до 400 градусов ванну с ионами калия, и происходит так называемый «ионный обмен». Так как ионы калия более чем в 2 раза крупнее ионов натрия, более крупные ионы растягивают кристаллическую решетку, создавая давление. То есть стекло становится как бы спрессованным изнутри.

Проверка стекла на прочность
Проверка стекла на прочность

Именно это свойство и делает его невероятно прочным.

Прочность и твердость

Почему тогда это невероятно прочное стекло все еще можно разбить и легко поцарапать даже в кармане? Производители смартфонов с каждым годом уменьшают толщину своих устройств и требуют поставщиков совершенствования технологии изготовления защитного стекла. Но невозможно одновременно улучшать прочность и твердость. То есть устойчивость к падениям и царапинам, при этом снижая толщину.

Твердость — это свойство материала сопротивляться внедрению в него другого более твердого материала. Простыми словами, это что и чем можно поцарапать. Самым простым способом определить твердость я считаю шкалу Мооса.

Шкала Мооса
Шкала Мооса

В качестве эталона используется 10 минералов, расположенных в порядке возрастания их твердости. Алмаз является самым твердым природным веществом, а стекло, покрывающее дисплей вашего смартфона, по шкале Мооса примерно обладает твердостью 6. Если я возьму монетку или нож, то они не смогут нанести стеклу хоть какие-то повреждения (их твердость ниже стекла).

Царапаем ножом
Царапаем ножом

Берем пример с алмазом. Несмотря на его твердость, он достаточно хрупкий. И если уронить камень на пол, то он может разбиться.

Иными словами, устойчивость к царапинам не означает устойчивость к падениям, т.е. прочность.

А прочность — эта способность всей конструкции или материала противостоять своему разрушению от внешнего воздействия. Например, падение на пол.

iPhone упал на пол
iPhone упал на пол — проверка прочности

Поэтому производителям приходится выбирать среднее значение между твердостью, прочностью и толщиной стекла.

Весной 2020 года представитель Corning заявил, что если увеличить толщину смартфона на 1 мм, это позволит установить стекло такой толщины, которое будет невозможно разбить.

Проще дела обстоят в часах — там используется сапфировое стекло, которое тяжело поцарапать, а его прочность увеличивается за счет толщины и маленькой площади. Но при этом если увеличить площадь такого стекла до размеров смартфона, то разбить его будет очень просто.

До выхода iPhone 6 ходили слухи о том, что в Apple собираются использовать сапфировое стекло в будущем смартфоне, но в итоге использовались решения от Corning.

Почему царапается?

Почему это высокотехнологичное стекло с твердостью выше, чем у ножа или монеты, можно поцарапать? Первая причина — это различные украшения с драгоценными камнями, например серьги с бриллиантами, сапфирами или топазами. В этом случае экран получает царапины при разговоре по телефону, прижатому к уху.

Разговор по iPhone

Это логично — камни по шкале Мооса стоят выше стекла смартфона.

Вторая причина — это песок, и это настоящая катастрофа. Песок по шкале Мооса обладает твердостью 7 единиц. Это основная причина царапин на экране и задней стеклянной панели.

Особенно жесткие царапины появляются, если положить iPhone экраном на стол. Песчинки пыли и мелкий песок между поверхностью стола и стекла начинают работать, как абразив. Все это касается карманов джинс, сумок и даже наших пальцев, если мы делали какую-то пыльную работу.

Про защитные стекла

Так что если вы используете смартфон без защитного стекла, то как бы аккуратно вы не пользовались гаджетом, появление на нем царапин — это просто вопрос времени.

Единственный способ этого избежать — наклеивать защитные стекла. Царапаются они кстати меньше, чем экран, но менее устойчивы к падениям и трещинам. Поэтому многие пользователи недовольны, что защита может трескаться быстрее от какого-то механического воздействия. Но зато не царапается и защищает экран.

Относитесь к защитному стеклу, как к расходному материалу, который иногда требуется менять.

Подписывайтесь на наш Telegram, VK.
MacNoob - живая помощь с iPhone и MAC
Добавить комментарий

Вы можете подписаться на новые комментарии к статье без комментирования.