Gorilla Glass VS Ceramic Shield - Что лучше

Смартфоны – наиболее распространённый вид техники, которая используется повсеместно. В современных странах мобильные телефоны с сенсорными дисплеями есть практически у каждого человека, а некоторые люди используют даже не один девайс. Наиболее уязвимой частью смартфонов являются экраны.

Для защиты тачскрина и обеспечения функциональности сенсорного модуля производители используют специальные стёкла, которые не только препятствуют повреждению дисплея, но и обеспечивают максимально точную цветопередачу. Самыми распространёнными защитными материалами являются Gorilla Glass (GG) и Ceramic Shield (CS), которыми оснащено большинство смартфонов на iOS и Android. Как создаются эти стёкла и какой материал лучше по качеству? Ответы на эти вопросы предлагаем рассмотреть в нашем обзоре.

История создания защитных стёкол для телефонов

И GG, и CS изготавливаются одним производителем – Corning из Нью-Йорка. Компания была основана во второй половине XIX столетия, и первым известнейшим творением стали стёкла для лампочек накаливания в 1870-х гг. Наработки Gorilla Glass начали создаваться ещё в 60-х гг. прошлого века, когда компания придумала уникальную технологию химических обменных процессов, позволяющую изготавливать стёкла повышенной прочности. Именно это изделие и начали называть «горилла», однако патент на изобретение был зарегистрирован под брендом Chemcor.

Интересно знать! Изделия из инновационного стекла сохраняли целостность даже при падении с 9-го этажа. Благодаря своей прочности из этого материала создавались телефонные будки, очки, окна в тюремных камерах, ветровые стёкла легендарных машин АМС Javelin.

Несмотря на высокие эксплуатационные свойства, продажи этого материала оставались минимальными, пока на него не обратили внимание Стив Джобс и Джонатан Айв. Конечно, изначально они проводили эксперименты с пластиком, создав прозрачные iMac. Затем начались работы с титаном, в результате которых на свет появились PowerBook G4.

В тему: iPhone 13 Pro - Случайный тест на прочность

Дальше внимание было уделено анодированному алюминию. Команда открыла новое предприятие в Китае, из-за чего Джонатан Айв отправился в страну восходящего солнца на целых 3 месяца для личного контроля всех процессов, ив это на самом пике атипичной пневмонии. Но эти риски оказались ненапрасными, ведь «плоды» того путешествия мы используем и в наши дни – сегодня применение анодированного алюминия при создании гаджетов является привычной вещью.

Следующим шагом как раз стало использование стекла. При создании первой версии iPhone изначально предполагалось использовать прочный пластик, однако в ходе использования тестового образца было обнаружено, что дисплей сильно царапался.

Из-за этого и было принято решение комплектовать смартфон стеклянным экраном. До презентации инновационного мобильного устройства оставалось около полугода, и перед Джобсом стояла задача создать прочное стекло минимальной толщины (не более 1.3 мм) с защитой от царапин. До того дня подобного материала в мире просто не было. Но Стив не готов был сдаваться, и чтобы реализовать свою задумку, он обратился за помощью в компанию Corning. Ему удалось убедить специалистов, что они смогут достигнуть поставленной цели, и им это действительно удалось! С момента получения технического задания до создания эталонного экземпляра прошло всего три месяца, и уже в мае 2007 Джобс получил нужный результат, а в июне на полках магазинов появился первый iPhone.

В тему: Так ли непрактичен прозрачный оригинальный чехол MagSafe для iPhone 13 Pro Max

Gorilla Glass произвели настоящий ажиотаж на мировом рынке, из-за чего эти стёкла начали закупать и многие другие производители. В течение короткого периода времени рынок сенсорных телефонов стремительно развивался, поэтому другие изготовители также начали заниматься выпуском защитных экранов. Среди наиболее достойных конкурентов Corning можно выделить Schot AG (изготовители защитных экранов Xensation), Asahi (выпускает Dragontrail), Nippon Electric Glass (Dinorex).

Особенности производства Gorilla Glass

Несмотря на рост конкуренции, превзойти творение компании Corning никому всё ещё не удалось. Что уникального в стёклах Gorilla Glass? Данный материал характеризуется тремя ключевыми отличиями:

• набором ингредиентов;
• производственным процессом;
• наличием обмена ионов.

Рассмотрим нюансы каждого отличительного преимущества.

Особый состав материала

Классические стёкла состоят из песка (кварца, SiO₂), кальцинированной соды (натриевого карбоната), известняка (кальциевого карбоната) – данная рецептура была изобретена ещё в древнем Египте. Главным отличием GG считается наличие в составе свыше 50 элементов, содержащихся в таблице Менделеева – они варьируются, в зависимости от типа защитного материала.

Особенности производственных процессов

Традиционные стёкла производятся с помощью длинного горизонтального конвейера. Исходные компоненты плавятся в специальном котле, жидкая масса передвигается по ленте, затем её охлаждают и нарезают тонкими листами. Специалисты Corning решили использовать совершенно другой метод, основанный на гравитации. Сам процесс получил название Corning Fusion, а состоит он из следующих этапов:

1. Сначала порошкообразное сырьё помещают в котёл для расплавки при +1000 °С.
2. Далее жидкую массу вливают в желоб V-образной формы.
3. По мере заполнения стеклянная лава стекает по краю под действием силы притяжения Земли, соединяясь на конце желоба.
4. Тоненький материал нарезают крупными листами размером до 3х3 м.
5. В конце стёкла складируют для дальнейшей отправки в использование.

Поскольку в процессе изготовления стекло ни с чем не соприкасается, то имеет идеальную ровность поверхности с каждой стороны. Также данная технология даёт возможность изготавливать стёкла минимальной толщины 0.1 мм.

Осуществление ионного обмена

Однако это далеко не все стадии производства. Хотя и удалось сделать идеальный прозрачный материал, он всё ещё остаётся довольно хрупким. Чтобы устранить данный недостаток, стекло подвергают закалке. С этой целью его в прямом смысле «варят». Материал помещается в ванну, в которую заливают солевой раствор (KNO₃), богатый ионами калия (K), нагреваемый до температуры +400 °С. В структуре стёкол есть большое количество натриевых ионов (Na). В условиях столь сильного нагрева происходит разрушение ионных связей в поверхностной прослойке материала, что приводит к т. н. ионному обмену – натриевые частицы просто заменяются калиевыми.

Всё дело в том, что размер ионов калия на 125% больше, чем у ионов натрия, вследствие чего их обмен способствует созданию области с повышенной плотностью и давлением в верхнем слое материала. Благодаря этому Gorilla Glass обладает столь высокой прочностью.

Полезная информация: Замена чехла Apple по гарантии

Процесс эволюции Gorilla Glass

Несмотря на свою прочность, стёкла ещё подвержены разбиванию и царапанию. Во многом это обусловлено погоней за модными трендами. С течением времени изготовители смартфонов ставили задачу получения более тонких стёкол, что позволяло бы выпускать более миниатюрные смартфоны, при этом изображения на экране ощущались бы более реалистичными.

Интересно знать! В первых моделях сенсорных телефонов использовались защитные экраны толщиной чуть более 1 мм, однако последние версии комплектуются утончёнными стёклами до 0.45 мм. По словам руководителя Corning Дэйва Янга, их изделия настолько сильно «продвинулись» вперёд, что если бы сегодня смартфоны оснащались экранами толщиной 1 мм, то их почти нельзя было разбить.

Помимо стремительного уменьшения толщины, на хрупкость экранов также влияет их форма. С течением времени производители стали использовать стёкла, изогнутые по краю, что способствует более лёгкому их разбитию. Кроме того, при выпуске новых поколений защитных материалов у производителей возникает выбор между двумя характеристиками: устойчивостью к царапинам или к разбитию при падении.

Оба параметра улучшать просто невозможно: если делать чрезвычайно твёрдые стёкла, сопоставимые по прочности с сапфиром, то они будут нечувствительны к царапинам, однако экран разобьётся даже при падении с небольшой высоты. Если говорить о компании Corning, то она решила сделать упор на стойкость к падению, особенно начиная с 3-го поколения GG. По этой причине экраны сенсорных телефонов, выпускаемых за последние пару лет, стали более чувствительны к царапинам. Это также подтверждают и официальные тесты Corning.

Инновационные стёкла Gorilla Glass Victus

Данная тенденция наблюдалась вплоть до 2020 года, когда компании Corning всё-таки удалось изготовить стекло Gorilla Glass Victus, обладающее значительно улучшенными обоими параметрами стойкости – и к падению, и к царапинам. Если сравнить с GG 6-й версии, то новые экраны сохраняют целостность после падения с 200 сантиметров (160 см у предшественника), а если рассматривать стойкость к царапанию, то этот параметр улучшен аж вдвое.

Частный случай: Отзыв владельца смартфона iPhone 13 спустя 9 месяцев, стоит ли покупать

Представители Corning не желают делиться секретами, как им удалось добиться столь яркого прорыва. Известно только то, что производственный процесс остался неизменным – корректировки были внесены только в состав материала. По словам руководителей компании, им пришлось создать около тысячи разнообразных образцов, пока ни удалось отыскать «идеал».

Интересно знать! Первый сенсорный телефон, комплектующийся защитным экраном GG Victus – Galaxy Note20 Ultra от Samsung. После этого данное стекло начали использовать при сборке серии Galaxy S21, а также Xiaomi Mi 11.

Результаты дроп-тестов подтверждают заявления Corning о значительно улучшенных параметрах. Новые смартфоны сумели выдержать минимум 11 случаев падения дисплеем вниз с сохранением целостности экрана – трещины появлялись только в задней крышке.

Основные особенности Ceramic Shield

Также в 2020 году компания Corning создала ещё одну новинку для мобильных устройств Apple – материал для защитного экрана Ceramic Shield, который впервые был использован при сборке iPhone 12. Судя по результатам дроп-тестов, этот материал является более «неубиваемым», чем GG Victus.

Похожая тема: Из чего возможно делают оригинальные кожаные чехлы Apple для iPhone

Это обусловлено тем, что CS по своей структуре представляет собой не стекло, а самую настоящую стеклокерамику. Как правило, традиционный материал изготавливают посредством подконтрольной кристаллизации. После получения стеклянного листа на стадии закаливания в его структуру помещаются т. н. зародышеобразователи в виде металлических ионов, способствующих увеличению кристаллов.

Интересно знать! Использование стеклокерамики для мобильных устройств является не новинкой. Раньше её применяли при сборке Essential Phone, устройств линейки Mi Mix от Xiaomi, а также Galaxy S10+ от Samsung, однако в этих случаях из неё выполняли только заднюю крышку. Однако компания Apple решали пойти дальше и добиться полной прозрачности материала, что им и удалось сделать благодаря уменьшению кристаллов – их габариты сопоставимо меньше, чем длина световых волн.

Что же лучше – Gorilla Glass Victus либо Ceramic Shield

Однозначно на этот вопрос ответить крайне сложно. Судя по результатам дроп-тестов, iPhone 12 со стеклокерамикой обладает более высокими показателями устойчивости к ударам и царапинам по сравнению со стеклянными Samsung. Но причина этого кроется не только в разнице материалов, но и в форме корпусов, толщине защитного экрана.

Одно можно заявить смело: как GG Victus, так и CS не являются маркетинговой фишкой. Эти разработки действительно значительно прочнее в сравнении с предшественниками. Поэтому можно ожидать, что в ближайшее время количество людей с разбитыми дисплеями смартфонов уж точно поубавится.

MobCase