Экран нового iPhone Duo, который знаменует дебют Apple на рынке складных смартфонов, представляет собой заметный прорыв на стыке материаловедения и микроинженерии. Это устройство, представленное компанией в четверг (9-го числа), оснащено 7,6-дюймовым стеклянным экраном, спроектированным так, чтобы выдерживать многочисленные сгибы без повреждений.
Хотя Apple не является пионером в этом сегменте — такие компании, как Google, Samsung и Motorola, уже предлагают устройства с гибкими дисплеями, — новый генеральный директор Apple, Джон Тернус, заявил во время запуска, что Duo «изменит представление об использовании складного телефона».
Секрет того, как экран может сгибаться тысячи раз, не ломаясь, заключается не в одной инновации, а в интеграции различных материалов и технологий. Эта комбинация позволяет дисплею быть достаточно гибким, чтобы выдерживать повторяющиеся движения, при этом сохраняя устойчивость к ударам и падениям.
Джон А. Роджерс, профессор науки и материаловедения Университета Northwestern, пояснил Times, что «толщина материала определяет его жесткость при изгибе», добавив, что уменьшение толщины облегчает процесс складывания.
Роджерс использовал аналогию, сравнивая жесткое и гибкое стекло с деревом и бумагой. Он отметил, что в то время как кусок дерева плохо гнется, лист бумаги, хотя он и является древесиной, гибок благодаря своей значительно меньшей толщине; этот принцип применим и к стеклу.
Однако уменьшение толщины — не единственная применяемая тактика. Химики также разработали новые составы стекла, способные повысить его гибкость. Традиционное стекло изготавливается из диоксида кремния, добываемого из расплавленного песка. Альтернатива включает триоксид бора, часто используемый в лабораторном стекле, которое имеет небольшие колебания расширения и сжатия при нагревании или охлаждении.
Этот материал обладает аморфной атомной структурой, в отличие от кристаллической и жесткой структуры. Лабораторные испытания показали, что при изготовлении тонким слоем он складывается легче, чем обычное стекло.
Ультратонкое стекло является лишь одной из частей, обеспечивающих податливость складного экрана. Другой, чрезвычайно тонкий слой состоит из высокопрозрачного и прочного пластика. Этот материал был разработан, чтобы выдерживать сотни тысяч циклов складывания, не теряя прозрачности и не деформируясь.
Кроме того, все слои, составляющие экран, должны быть соединены таким образом, чтобы весь узел мог следовать движению складывания. Для этого в промышленности используются оптически прозрачные клеи. Эти клеи эластичны и вязкие, функционируя подобно гелю.
Эти клеи служат для надежного соединения различных слоев, но при складывании экрана они позволяют этим слоям скользить друг относительно друга под приложенным напряжением.