Saznajte kako se pravi Gorilla Glass

Gorilla-Glass-naslovna-600x443

Pre nekih 20 godina, personalni kompjuteri nisu bili lako prenosivi, a samo posedovanje mobilnog telefona smatralo se dokazom iznadprosečnog imovinskog stanja. Na našim prostorima, SIM kartice koštale su preko 300 €. Danas je priča drugačija, ti uređaji postali su tako mali da se lako mogu prenositi, a i mogu se imati za mnogo manje novca.

Međutim, razvoj elektronike nije se sveo samo na lakšu prenosivost. Napredak je ostvaren i u drugim poljima. Današnji procesori su postali neuporedivo brži, rezolucije ekrana neuporedivo veće a boje na ekranima lepše nego ikad. Takođe, neke kompanije na estetiku troše skoro isto vremena i novca kao i na same unutrašnje komponente uređaja poput procesora, RAM memorije itd.

Uz vidljive napretke poput navedenih, postoje i napredovanja koja ne možete tek tako videti. Među njima je i staklo preko ekrana koje je postalo jače, zahvaljujući kompaniji Corning koja je razvila proizvod Gorilla Glass. Gorilla Glass je Corningovo staklo koje štiti ekrane mnogih smartfona i ne puca tako lako.

Iz Corninga su prepoznali neophodnost ovog stakla, s obzirom da sa sobom nosimo tablete, mobitele, MP3 playere i druge uređaje, te tom prilikom rizikujemo da ih ogrebemo ključevima ili nečim drugim oštrim što se nalazi u istoj pregradi kao i naši voljeni uređaji. Corningov Gorilla Glass napravljen je radi rešavanja tog problema, i spreman je da se suoči sa svim predmetima zahvaljujući svojoj visokoj otpornosti na ogrebotine i udarce.

Takođe, zahvaljujući Corningovom pristupu, staklo je neverovatno tanko, što znači da ne smeta samom korišćenju ekrana niti reagovanju ekrana na dodir, a ni ne povećava značajno težinu uređaja.

U čemu je Corningova tajna? Šta je to toliko posebno u Gorilla Glassu da ga se izdvaja od drugih vrsta stakla? Zbog čega posedovanje ili neposjedovanje Gorilla Glassa može kod kupca biti odlučujući faktor pri kupovini uređaja? Odgovor je malo duži, a uključuje neverovatne temperature, posebne robote i određene hemijske procese. Završni rezultat svega toga je staklo koje može svašta preživjeti.

Na ovoj slici prikazan je laboratorijski test fleksibilnosti Gorilla Glassa.

gorilla glass 1

Iako verovatno mislite da staklo nastaje naknadnom proizvodnjom, istina je da je to zapravo materijal koji se nalazi u prirodi. Određeno kamenje i minerali postaju staklo nakon što dođu u kontakt sa visokim temperaturama. Ovo se u prirodi dešava prilikom proticanja lave i na mestima gdje je grom udario o tlo.

Ljudi prave staklo već jedan celi milenijum. Peći koje su sposobne generisati neverovatno visoke temperature otapaju odgovarajući tip kamenja u ono što nazivano topljenim staklom. U ovoj etapi, staklo se može oblikovati na mnogo načina, uključujući i korišćenje tube za guranje vazduha u masu. Ova tehnika naziva se naduvavanje stakla.

Komercijalno staklo dolazi iz tri glavna izvora. Prvi je pesak, koji bismo na jeziku hemičara nazvali silikondioksidom. To je tip materijala koji Corning koristi u svom procesu proizvodnje. Ostala dva tipa materijala uključuju krečnjak i natrijumkarbonat.

Corning uzima silikondioksid (SiO2) i kombinira ga sa drugim hemikalijama prije otapanja u staklenu otopinu. Staklo koje nastaje kao rezultat je aluminosilikat, što znači da staklo sadrži aluminijum, silikon i kisik. Staklo također sadrži natrijum (Na) jone, što postaje važno za sledeću fazu proizvodnje.

Zatim, Corning stavlja otopljeno staklo u kalup oblika slova V, s tim da se punjenje kalupa otopljenim staklom ne zaustavlja i kad se kalup napuni do vrha. Otopljeno staklo nastavlja se dodavati do momenta u kojem to staklo počinje da se preliva preko strana kalupa. Automatizirana robotska ruka zatim iscrtava delove stakla (tj. ploče stakla, koje će kada se celi proces završi, biti staklo koje štiti ekran na vašem uređaju), počevši od ivica kalupa. Svaka ploča je debljine malo preko pola milimetra.

Ako biste ovakvo staklo iskoristili na vašem uređaju kao dodirno staklo koje ide preko ekrana (digitizer) , imali biste jako čisto staklo. Međutim, to staklo nije otporno na oštećenja poput Gorilla Glassa, jer je u pitanju samo standardno aluminosilikatno staklo. Da bi Gorilla Glass postao sposoban da izdrži ogrebotine i udarce, Corning ove ploče stakla šalje na malo kupanje kalijemom (K).

gorilla glass 2

Razmena jona

Prava tajna iza Gorilla Glassa uključuje proces koji se naziva razmenom jona. Jon je atom koji je dobio ili izgubio elektron, čime jon dobiva jonsko naelektrisanje. Elektroni su negativno naelektrisane subatomske čestice. Naelektrisanje jona je negativno ako poseduje dodatni elektron a pozitivno ako dođe do gubitka elektrona. Elementi u svojoj atomskoj formi poseduju neutralan naboj jer broj elektrona odgovara broju protona, koji su pozitivno naelektrisani.

Dakle, kakve veze joni imaju sa staklom? Aluminosilikatno staklo iz prve faze procesa proizvodnje sadrži natrijum jone. Corning premešta već pomenute ploče stakla na kupanje u kalijevim jonima. Ako pogledate periodni sistem elemenata, videćete da je natrijum baš iznad kalija. Kreator periodnog sistema elemenata Dmitri Mendeljejev poredao je elemente po atomskoj masi i grupisao elemente koji imaju slične karakteristike. I natrijum i kalijum pripadaju grupi aktivnih metala. To su metali koji jako reaguju na druge supstance.

Natrijum se nalazi višlje na periodnom sistemu elemenata nego kalijum, što znači da je atom natrijuma manji nego atom kalijuma. Ako mislite da to uopšte nije bitno ni za šta, onda ste pogrešili. Ako biste izvadili jone natrijuma iz aluminosilikatnog stakla i zamijenili ih većim  atomima kalikuma, staklena ploča bi onda doživjela kompresiju tj. sabijanje.

Zamislite da imate neku mrežu. Linije u mreži su fleksibilne ali ne mnogo. U svakoj rupi u mreži nalazi se loptica za golf. Sada zamislite kad biste zamenili loptice za golf vćcim košarkaškim loptama, šta bi se desilo? Slična stvar događa se na atomskom nivou u toku razmene jona.

Kako se sve to odvija? Da bi se natrijum zamenio kalijumom, prvo se mora prekinuti jonska veza koju natrijum ima sa staklom. Zato je kalijumska kupka tako vruća, iz Corninga kažu da kalijumska kupka dostiže temperature od 400°C. Pri ovoj temperaturi, energija (vrućina) prekida vezu natrijuma sa aluminosilikatom.

Ovde dolazi bitan momenat. Jedna od prednosti koju imaju manje aktivni metali je ta da mogu održavati jonsku vezu pri višim temperaturama nego laganiji, aktivniji metali. Kalijum je teži od natrijuma, i to toliko da 400 °C nije dovoljno da razdvoji jone kalijuma i aluminosilikat.

Nakon kupke u kalijumu, dobiva se aluminosilikat kompresovan od strane kalijumovih jona. Ta kompresija kreira zaštitni sloj stakla i daje mu snagu koje normalno staklo nema. Corning je vodio računa i o ekologiji, pa se Gorilla Glass može reciklirati.

Proces razmene jona i nije neka novost, a Corningov Gorilla Glass nije jedino hemijski ojačano staklo na tržištu. Međutim, Corning je demonstrirao snagu svog stakla na događajima poput sajma potrošačke elektronike poznatijeg pod skraćenicom CES (Consumer Electronics Show), na kojem je kompanija pozivala zainteresovane da dođu i vide koliko pritiska je potrebno da bi Gorilla Glass staklo puklo, pri čemu je izvršena i upoređivanje sa drugim vrstama stakla.

Standardno staklo puklo je relativno lako. Standardna hemijski ojačavana stakla pružala su više otpora ali su takođe pucala ako se primeni dovoljan pritisak. Gorilla Glass bio je mnogo otporniji od oba.

Tableti telefoni

Kako Gorilla Glass staklo dolazi u proizvode kojima je namenjen? Corning sklapa partnerstva sa proizvođačima i dostavlja Gorilla Glass kao dio proizvođačevog proizvodnog procesa. Prosečan potrošač ne može jednostavno otići negdje i kupiti Gorilla Glass da bi ga stavio na uređaj. U tom smislu, Corning je proizvođač originalne opreme (OEM – original equipment manufacturer). Finalni proizvod će na sebi imati Gorilla Glass, ali će nositi oznaku brenda te druge kompanije.

Corningu nije dopušteno da otkriva sve proizvode koji koriste njihov Gorilla Glass. Mada, među proizvodima koje je kompanija najavila nalaze se Sonijeva BRAVIA linija televizora, Samsung Galaxy Tab i drugi. Dok proizvođači telefona traže Gorilla Glass da bi njihovi telefoni bili otporniji
na grebanja i druga oštećenja, proizvođači televizora opredjeljuju se za Gorilla Glass da bi njihovi proizvodi bili izdržljiviji.

Zbog toga što proces proizvodnje Gorilla Glassa uključuje kreiranje staklenih ploča koje ne smetaju upotrebljivosti i osetljivosti ekrana na dodir, ova stakla dolaze na smartfonima bilo kog jačeg proizvođača, čak i kad su u pitanju uređaji niže klase.

 

izvor: http://balkanandroid.com