Con sede a Corning, New York e fondata nel 1851 - sì, l'azienda ha più di 160 anni - Corning Incorporated è uno dei principali innovatori mondiali nella scienza dei materiali. L'azienda Fortune 500 opera in diversi segmenti di mercato come comunicazioni ottiche, tecnologia di visualizzazione, specialità Materiali, scienze della vita e tecnologie ambientali con esperienza in vetro speciale, ceramica e ottica fisica.
Tuttavia, il prodotto che ha portato loro un riconoscimento immediato nello spazio tecnologico è stato Gorilla Glass, il vetro di copertura resistente ai danni utilizzato in migliaia di dispositivi mobili.
Ho visitato la struttura di ricerca Sullivan Park a Corning, NY all'inizio di quest'anno per saperne di più sulla resistenza del vetro, resistenza ai danni e, naturalmente, Gorilla Glass, e come si comporta contro altri occhiali rinforzati chimicamente in mercato. Dragontrail e Schott AG Xensation di Asahi Glass Co. sono gli altri attori del mercato che offrono vetro rinforzato per dispositivi intelligenti.
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Perché Gorilla Glass?
In qualità di leader nel "vetro", Corning ha notato che il settore dell'elettronica di consumo richiedeva un vetro di copertura resistente e durevole guidato dall'uso del tocco. Naturalmente, la resistenza ai danni e le capacità di progettazione sono requisiti chiave del prodotto. Un prodotto del genere aiuterebbe gli OEM a differenziare e migliorare l'esperienza utente offrendo display sottili e leggeri con chiarezza ottica che offrono flessibilità nella progettazione del dispositivo.
In meno di dieci anni, Corning Gorilla Glass è ora uno standard del settore con una significativa consapevolezza del marchio. Molti acquirenti di smartphone consultano il foglio delle specifiche per individuare il "Gorilla Glass" che lo rende una considerazione importante quando si prende una decisione di acquisto. Gorilla è stato progettato in più di 1.800 modelli e oltre 4,5 miliardi di dispositivi sono stati rilasciati sul mercato con Gorilla Glass!
Secondo l'azienda, oltre 40 OEM hanno progettato modelli con Gorilla Glass e molti hanno utilizzato il marchio Gorilla Glass come strumento di vendita chiave. Questi includono i principali marchi di dispositivi come HTC, LG, Acer, HP, Asus, Dell, Samsung, Lenovo, Microsoft e Motorola, nonché giganti cinesi come Meizu, ZTE e Huawei e giocatori indiani come Micromax.
Recentemente, Ford Motor Company ha annunciato che utilizzerà il materiale per il parabrezza, il lunotto e la paratia sulla sua supercar Ford GT.
Cos'è la resistenza al danno?
Durante la mia visita ai Corning Labs (Corning ha molti altri laboratori, tra cui due strutture di ricerca: Corning Technology Center a Shizuoka, Giappone e Corning Research Center Taiwan in Hsinchu, Taiwan) nel gelido febbraio di quest'anno, ho trascorso un po 'di tempo con i ricercatori che lavorano sulla scienza dei materiali e sul Gorilla Bicchiere.
Ovviamente, il primo passo è stato comprendere la "resistenza ai danni", ovvero la capacità di un materiale di limitare la resistenza riduzione dovuta a difetti valutati misurando la resistenza trattenuta di un materiale dopo che il danno è stato introdotto.
Per comprendere la resistenza ai danni, abbiamo eseguito test su diversi tipi di composizioni Gorilla Glass e sul tradizionale vetro soda lime. Il vetro soda lime ha una composizione simile al vetro che si trova oggi nella maggior parte delle finestre.
Il test Abrasione Ring-on-Ring (ARoR) prevedeva l'abrasione della superficie del vetro con particelle di carburo di silicio per simulare eventi di impatto sul campo, seguito da un test standard Ring-on-Ring (RoR) per misurare il ritenuto forza. Scratch Ring-on-Ring (SRoR) prevedeva il graffio di una superficie di vetro seguito da un test RoR standard per misurare la resistenza trattenuta.
Sebbene la resistenza teorica del vetro sia molto elevata, la sua resistenza si riduce notevolmente quando viene introdotto un difetto o un difetto. Il vetro si rompe quasi sempre a causa di un difetto superficiale che è sottoposto a tensione di trazione (distacco / allungamento).
Come viene prodotto il Gorilla Glass?
Il processo di produzione per fusione brevettato di Corning produce una lastra di vetro di copertura sottile con una qualità della superficie incontaminata, eccezionale chiarezza ottica e stabilità dimensionale intrinseca. Secondo l'azienda,
Il processo inizia quando le materie prime vengono miscelate in una composizione di vetro, che viene fusa e condizionata. Il vetro fuso viene immesso in una vasca chiamata "isopipe", riempiendola eccessivamente fino a quando il vetro scorre uniformemente su entrambi i lati. Quindi si ricongiunge, o si fonde, in basso, dove viene tirato verso il basso per formare una lastra continua di vetro piano che è così sottile da essere misurata in micron. Il vetro non è stato toccato dalle mani dell'uomo o da qualsiasi altra cosa che introduca difetti sulla superficie.
La composizione del Gorilla Glass consente uno strato profondo di rinforzo chimico attraverso uno scambio ionico processo in cui le singole parti di vetro vengono tagliate dalla "lastra madre" e subiscono uno scambio ionico processi.
Lo scambio ionico è un processo di rafforzamento chimico in cui grandi ioni vengono "inseriti" nella superficie del vetro, creando uno stato di compressione. Gorilla Glass è appositamente progettato per massimizzare questo comportamento. Il vetro viene posto in un bagno caldo di sale fuso ad una temperatura di circa 400 gradi Celsius. Gli ioni di sodio più piccoli escono dal vetro e gli ioni di potassio più grandi dal bagno di sale li sostituiscono. Questi grandi ioni occupano più spazio e vengono pressati insieme quando il vetro si raffredda, producendo uno strato di sollecitazione di compressione sulla superficie del vetro. La composizione di Gorilla Glass consente agli ioni di potassio di diffondersi in profondità nella superficie, creando un elevato stress di compressione in profondità nel vetro. Questo strato di compressione crea la superficie più resistente ai danni.
Evoluzione del Corning Gorilla Glass
Corning ha sperimentato il vetro rinforzato chimicamente nel 1960, come parte di un'iniziativa "Project Muscle". Commercializzato come Chemcor, il 'vetro muscoloso' è stato utilizzato fino ai primi anni '90 in applicazioni commerciali e industriali, in particolare nelle auto da corsa Dodge Dart e Plymouth Barracuda del 1968, dove era essenziale ridurre al minimo il peso del veicolo.
Nel 2005, indagando se il tipo di vetro resistente potesse essere reso sufficientemente sottile per l'uso nei consumatori elettronica, Corning ha utilizzato questa tecnologia del vetro per inventare una nuova composizione di vetro, Gorilla Bicchiere.
Corning Gorilla Glass è stato commercializzato nel 2007 e, come ho scoperto nei test di laboratorio, supera le coperture in plastica per la resistenza ai graffi e la calce sodata rinforzata quando danneggiata.
È stato seguito da Gorilla Glass 2 nel 2012 che ha offerto una maggiore resistenza ai danni o una riduzione dello spessore. Rispetto al Gorilla Glass originale, Corning Gorilla Glass 2 ha fornito un aumento di oltre il 25% nella resistenza ai danni. I clienti OEM potevano scegliere di utilizzare le prestazioni migliorate in due modi: maggiore resistenza trattenuta a parità di spessore o fino al 20% di spessore ridotto con resistenza trattenuta equivalente.
Nel 2013 è arrivato Corning Gorilla Glass 3 con Native Damage Resistance. Rispetto a Gorilla Glass 2, Gorilla Glass 3 con NDR offriva una migliore resistenza ai graffi, ridotta visibilità ai graffi e una maggiore resistenza dopo il graffio.
Gorilla Glass 4
Secondo Square Trade Inc., "hai 10 volte più probabilità di rompere il telefono che perderlo o che ti venga rubato". I dispositivi mobili rotti sono un problema comune e soprattutto il problema principale che i consumatori desiderano migliorare nel loro display.
Gorilla Glass 4 è stato formulato per affrontare la rottura e offre la più alta resistenza ai danni fino ad oggi e ha la capacità di migliorare significativamente le prestazioni di caduta del dispositivo. La società afferma che Gorilla Glass 4 ha resistito a tali cadute fino a due volte meglio rispetto ai modelli di vetro concorrenti. Quando si tratta di ridurre le prestazioni su superfici ruvide, mentre Gorilla Glass 4 sopravvive fino all'80% delle volte, il vetro soda lime si rompe quasi il 100% delle volte.
Vantaggi del Gorilla Glass
Ovviamente, il vantaggio principale di Corning Gorilla Glass è la resistenza ai danni. Gorilla Glass è rinforzato chimicamente attraverso un processo di scambio ionico che crea uno strato di compressione profondo sulla superficie del substrato di vetro. Questo strato agisce come una sorta di armatura per ridurre l'introduzione di difetti.
Inoltre, il processo produce vetro con superfici piane, lisce e eccezionalmente pulite e un'eccezionale chiarezza ottica che lo rendono un ottimo foglio di copertura per touch screen. È abbastanza resistente per gestire le pressioni superficiali intrinseche a questi dispositivi ed eccezionalmente sottile per consentire risposte più sensibili e accurate.
Gorilla Glass può essere prodotto in spessori che vanno da 0,4 mm a 2 mm, e anche a 0,4 mm l'azienda afferma che il Gorilla Glass conserva un vantaggio prestazionale rispetto a molti altri materiali di copertura.
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