Чем закаленное стекло в смартфонах отличается от обыч­ного?

От модели к модели производители смартфонов все лучше закаляют стекло и делают его устойчивым к ударам и царапинам. В основном изменения касаются состава материалов — благодаря этому стекла становятся тоньше и устойчивее к падениям. Расскажу подробнее.

Стекла используют везде: в окнах, линзах для очков, посуде и предметах интерьера. Это простой в производстве материал, полезный в хозяйстве: прозрачный, не боится влаги и не плавится от щелочей и кислот.

Стекло создают из кварцевого песка — это основной ингредиент, к которому для получения новых свойств могут подмешивать другие вещества и материалы. Чтобы получить обычное стекло, песок плавят и дают ему остыть.

Стекла разбиваются, потому что их молекулы слабые и маленькие, не могут крепко держаться друг за друга и распадаются при механическом воздействии. Грубо говоря, стекло стремится вернуться к начальному состоянию — стать песком. Эту проблему исправляют с помощью закаливания.

В дисплеи мобильных устройств ставят закаленные стекла вместо обычных. Они устойчивы к царапинам, падениям с высоты и ударам об асфальт. Их производят разные компании, самая известная — Corning. Она создает:

1. Gorilla Glass, которые используют в устройствах Samsung, OnePlus, Xiaomi, Google, Lenovo и Motorola.
2. Ceramic Shield — те же защищенные стекла, но для Айфонов.
3. Kunlun Glass для смартфонов Huawei.

Из чего состоят. Точный рецепт смеси песка и добавок не раскрывают, но известно, что к кварцу добавляют магний, натрий и алюминий. Состав делает стекло крепче и устойчивее к повреждениям.

Как закаливают. Стекло подвергают химическому закаливанию — кладут в солевую ванну, разогретую до +400 °C. В ней растворен калий — при высокой температуре он проникает в структуру стекла и склеивает между собой его молекулы. Это и делает материал крепче.

При остывании стекло сжимается и более крупные атомы калия начинают давить друг на друга, образуя мощное распирающее напряжение. Это обеспечивает амортизацию, которая помогает стеклу неохотно реагировать на внешние воздействия. Чем глубже ионы проникают в стекло во время химической закалки, тем крепче оно будет по всей площади.

Ни одно современное стекло не защищает дисплей смартфона полностью и может повредиться при неудачном приземлении на асфальт или каменную крошку. Все потому, что закаленные стекла должны быть устойчивы не только к царапинам и сколам, но и к сгибанию и сдавливанию. Это две противоречивые характеристики: твердое стекло труднее поцарапать, но легче разбить, а гибкое и небьющееся, наоборот, быстрее покрывается царапинами.

Сейчас совместить лучшее в одном пытается Apple в своих Ceramic Shield. Стекло отличается от Gorilla Glass составом и способом закаливания. Его делают из кварцевого песка с примесью титана и серебра, а закаливают по особой технологии, чтобы в результате оно обросло кристаллами нанокерамики.

Каждое новое поколение стекла становится прочнее и надежнее — во многом на это влияет оригинальная рецептура, а также способ закаливания, главные условия которого держат в секрете.

Например, последняя серия Gorilla Armor — самое устойчивое к царапинам стекло в мире. Производитель утверждает, что оно отражает царапины в четыре раза эффективнее, чем другие стекла на мобильном рынке.

Впервые Armor появилось в Galaxy S24 Ultra — оно такое же крепкое, как другие закаленные стекла Corning, но особенно устойчиво к микроцарапинам от ключей, украшений и частиц песка.