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去年康宁发布了一项全新的技术

2019-09-10 14:07 - 查看:
19世纪中期第二次工业革命带领人们走向了电气时代,极大的推进了人类生产力的发展,与此同时,无数新技术新发明不断涌现,彻底改变了人们过去的生产方式,除生产方式的改变外

  19世纪中期第二次工业革命带领人们走向了电气时代,极大的推进了人类生产力的发展,与此同时,无数新技术新发明不断涌现,彻底改变了人们过去的生产方式,除生产方式的改变外,通信技术也在这一时期开始崛起,为迅速传递信息提供了前提,也促进了全世界经济、政治、文化的沟通。时至今日,曾经的高新科技已经走入到每个人的生活中,100年前的人们可能很难想象,现在人们已经可以通过手机这一小小的掌中介质,即刻联通世界。手机对于人们的改变是颠覆的,但其实它存在也只有34年的时间。

  科技的发展离不开技术的进步,而技术进步的本质绝大部分是人类对于材质的探索,在手机中,材质的变化也显得尤为重要,从实体键盘到触控屏幕的进步,也让手机迅速成为每个人必不可缺少的伙伴。但对于大部分人来说,手机屏幕的进化过程可能就知之甚少了。

  一切的开端都来自位于美国纽约州的康宁,作为一家拥有160多年历史的美国企业,全球共超过70亿台设备使用的盖板玻璃都来自这里。2007年,手机形态开始发生改变,传统的实体键盘已经不能满足手机行业对于设计的需求,曾经的塑料盖板在耐久性和功能性上都不够优秀,苹果创始人乔布斯就找到了康宁公司,希望其可以提供一种坚韧耐用同时能够满足触摸屏需求的玻璃用作新手机的重要材料,此时的康宁已经在电视机显像管、低损耗光纤等领域拥有了极高的市场占有率,虽然手机行业是一个全新市场,但是令人惊讶的是,康宁获悉苹果的需求后,拿出的解决方案竟然是来自于1950年康宁实验室所保留的一项技术,也就是如今我们所熟知的康宁大猩猩玻璃的最初形态。

  与传统玻璃不同的是,为了利用硝酸钾中的钾离子将玻璃中的钠离子进行置换,康宁通过将钠钙玻璃放置在硝酸钾溶液中,从而进行成离子交换目的。这样做的结果就是,拥有了结构更大、化学特性更加活泼的钾离子,替换出钠离子后,从而形成了一层致密的加强压缩层,同时也赋予了玻璃更加柔软、易弯曲、不易断裂的特性,最终使玻璃获得更高稳定性和更大强度。这样的原理十分简单,操作也并不复杂,但是由于玻璃的表面的致密特性,在进行离子交换时,如果只对外层的玻璃进行交换,所形成的压缩层厚度是很低的,也并不能过多提升玻璃本身的强度。面对这一问题康宁却拥有自己独特的工艺,通过大幅度增加离子交换的进度,可以对玻璃深层的钠离子进行交换,使得压缩层的厚度获得了极大的增加,这也是多年来行业内其他公司知其原理却难以复制,康宁一枝独秀的主要原因,对于材质的探索康宁一直走在世界前列。

  如今康宁大猩猩玻璃已经进化到第六代产品,相比初代它拥有了更加优秀的抗刮擦抗跌落和抗损性。我们这次参观了位于纽约州的康宁总部,康宁的工作人员展示了有关于跌落的多种测试,其中就有模拟现实生活中手机跌落于水泥、沥青等表面时所呈现的状态。康宁第六代大猩猩玻璃可以做到平均可经受连续15次从1米高度到粗糙表面的跌落,之所以将测试高度设置成1米是因为康宁通过在对全球消费者进行的调查报告中发现,人们每年摔落手机的次数为7次,这其中有超过一半的场景都发生在1米以下的距离,也就是我们掏出手机或者从桌子上滑落的情况。康宁大猩猩玻璃将实验的角度从对于跌落高度的需求转为对于发生跌落的高频次情景下,玻璃的抗摔程度,这样的改变让抗摔性能在实际应用中,更具有意义。

  另一个极易在生活中发生的场景则在另一项动态冲击跌落模拟测试中进行了复现,这种情况就是手机掉落后,整块玻璃直接接触地面的情况。在动态冲击跌落模拟测试中,将不同的玻璃分别放置在三台不同高度的“钟摆”仪器上,下方则是条状的凸起,模拟玻璃局部受到高强度冲击。实验中我们看到康宁第五代和第六代大猩猩玻璃在经过动态冲击后依旧完好无损,但竞品玻璃已经出现了明显的裂痕。这一切都得益于上文所提及的加厚压缩层的技术。

  但屏幕作为手机的重要组成部分,盖板玻璃仅仅抗刮擦抗摔是远远不够的。随着科技不断地进步,手机所需要满足的功能也在不断地升级,如今的厂商已经不满足于抗刮擦抗摔的需求,随着全面屏的普及,对于手机的重量和薄厚都有着更严格的要求。因此玻璃作为对屏幕起主要保护作用的配件带来更高的要求。对于康宁大猩猩玻璃来说,在他们的实验室中已经可以做到将目前常见的5.5mm玻璃缩减至0.65mm厚度,康宁表示在技术上厂商对于屏幕的厚度需求已经可以满足,只不过这样极薄的玻璃目前并没有找到合适的商用场景,客户也暂时还不需要这样的产品,但是对于康宁自身来说,更早的进行技术研发和储备是十分必要的。

  这也影响着康宁与客户之间的合作模式,大部分的时候康宁并不会主动地去向客户推动某种技术,更多是在听取客户需求和意见后找到符合用户期望的产品解决方案。比如现在很多手机的外屏玻璃都是曲面设计甚至包裹了手机边缘,这样对于玻璃的边缘强度就有了更高的要求。为了获取更精确的样本数据,康宁的破碎玻璃研究人员会透过显微镜去观察破碎后的玻璃在结构上的变化,从而促进技术的修整,同时还可以向客户提供多种解决方案,据了解,同一设计的手机型号至少需要50个以上甚至更多的玻璃破碎样本数量,才能帮助客户了解自己的产品从而做出设计上的改进。这样康宁与客户之间的关系就形成了一个正向的反哺,实现相互促进。就现阶段来说,5G是业内的最大热点,而5G对于手机的设计要求也有着前所未有的挑战,康宁表示5G时代对于手机玻璃的需求主要来自于信号阻隔和省电方面的更高要求,康宁大猩猩玻璃可以做到对于5G信号没有任何阻挡,这不仅仅是在手机上,在汽车、楼宇中的应用也是具有很大优势。另外5G手机的功耗也是厂商们十分关注的问题,在目前电池技术没有飞跃的前提下,玻璃如何帮助手机屏幕更省电,这就要从玻璃的抗炫光性入手,在阳光下的可阅读性可以帮助手机更好的节省电能。

  目前,康宁大玻璃在全球手机行业内就拥有超过45家合作企业,用户的需求是驱动康宁大玻璃进化的主要动因,但大多数时间里康宁所要做的就是从现有的技术储备中寻找最合适的方案,因为对于未来康宁有着自己更超前的认知。如果你有机会参观康宁总部,你会看到很多令人惊艳的玻璃,比如Vibrant Gorilla Glass通过康宁专有的打印技术可以在大猩猩玻璃上呈现不同的色彩甚至渐变色,甚至配合表面的处理可以让玻璃产生诸如木质、金属、蛇皮等不同的材质触感。另外还有些正在研发中的荧光玻璃可以在不同光谱下可以呈现出不同的色彩。你一定很期待它们将如何应用在我们的生活中,从而改变我们的未来。

  对于下一代康宁大猩猩玻璃,康宁表示除了目前所具备的抗刮擦和抗摔特性以外,还会兼顾到光学性能。去年康宁发布了一项全新的技术,也就是大猩猩玻璃DX和大猩猩玻璃DX+。这两项产品可以增强设备屏幕的可视性,前表面反射率相较普通玻璃降低约75%,在显示屏亮度一致的情况下,其对比度也有约50%的提升,这些光学性能方面的改进有助于电池使用寿命的延长。同时具备与大猩猩玻璃相当的优异抗刮擦性能。

  作为一家超过百年历史的企业,康宁所拥有的技术储备是其他企业难以企及的优势,而作为目前世界上最为广泛使用的手机盖板玻璃配件,康宁大猩猩玻璃也占据着绝对霸主的地位。更可喜的是,我们看到的是这样一家企业依旧秉承着百年以前的信条。对于新技术的探索,对于玻璃材质的执着,对于未来,新形态的大猩猩玻璃都已做好十足的准备,甚至穿越时空的桎梏,让未来更快的呈现于人们眼前。