Kiedy wreszcie przestaną pękać ekrany smartfonów?
Jest to wyzwanie technologiczne, które okazuje się zaskakująco trudne do rozwiązania. Konsumenci, po wydaniu setek (a teraz i tysięcy) dolarów na nowy smartfon, chyba słusznie oczekują, że szkło pokrywające wyświetlacz nie pęknie, gdy urządzenie wypadnie z ręki. Tymczasem według badań firmy IDC z 2016 r., każdego roku ponad 95 mln smartfonów w Europie jest uszkodzonych z powodu upadku. To najważniejsza przyczyna uszkodzeń urządzeń przenośnych. Na miejscu drugim znajduje się kontakt z cieczą (przede wszystkim wodą). Rozbijanych i popękanych wyświetlaczy dotyczy ok. 50% wszystkich napraw smartfonów.
Gdy konstrukcje są coraz cieńsze, a w dodatku zapanowała moda na wyginanie i zaokrąglanie powierzchni, producenci muszą mierzyć się z nie lada wyzwaniem.
- Gdyby dzisiejsze smartfony miały grubość taką jak te pierwsze modele, telefony nie pękałyby, upadając na podłoże - oświadczył niedawno John Bayne, wiceprezes i dyrektor generalny firmy Corning, producenta popularnego szkła do wyświetlaczy, marki Gorilla Glass.
Wersja Gorilla 5 oferuje szkło o grubości 0,4-1,3 mm. Jak wyjaśnia Bayne, w świecie szkła pewnych rzeczy nie da się oszukać i trudno oczekiwać trwałości od warstwy 0,5 mm.
W lipcu 2018 r. Corning zaprezentował najnowszą wersję swojego szkła do wyświetlaczy - Gorilla Glass 6, która ma być dwa razy bardziej odporna na upadek niż obecnie używana "piątka". Podczas prezentacji przedstawiciele firmy informowali, iż nowe szkło przetrwało w testach laboratoryjnych średnio piętnaście upadków na chropowate powierzchnie z wysokości 1 m, w porównaniu z jedenastoma dla poprzedniej wersji.
- Gorilla Glass 6 zostało zaprojektowane tak, aby przetrwać wielokrotne upadki - powiedział Bayne.
Obecne iPhone'y, Samsung Galaxy 9 i większość smartfonów premium korzystają z Gorilla Glass 5. "Szóstka" wchodzić będzie do urządzeń w przyszłym roku.
Producenci aparatów nie zawsze czekają na lepsze szkło. Czasem próbują własnych rozwiązań. Samsung np. skonstruował "niepękający" wyświetlacz dla smartfonów. Jest wykonany z elastycznego panelu OLED z warstwą wzmocnionego tworzywa sztucznego na górze zamiast kruchego, łatwo tłukącego się szkła. W przypadku mocniejszego uderzenia, wyświetlacz ulega jedynie wygięciu, a nie pęknięciu i stłuczeniu. Wytrzymałość rozwiązania była testowana przez Underwriters Laboratories, według "rygorystycznego zestawu standardów klasy wojskowej". Urządzenie przetrwało bez uszkodzeń fizycznych i bez wpływu na swoje działanie 26 kolejnych upadków z wysokości 1,2 m, a także testy temperaturowe w zakresie od -32 do 71°C.
Ekranie, napraw się sam
Oczywiście nie brakuje pomysłów na innowacje dalej idące. Kilka lat temu mówiło się o zastosowaniu w telefonie iPhone 6 szkła szafirowego zamiast Gorilla Glass. Jednak chociaż szafir oferuje większą odporność na zarysowania, jest bardziej podatny na pęknięcia przy upadku niż Gorilla Glass. Apple w końcu pozostało przy produktach Corninga.
Mało jeszcze znana firma Akhan Semiconductor chce np. pokrywać front smartfona diamentem. Nie tym wydobywanym i ekstremalnie drogim, lecz syntetyczną folią diamentową. Według testów wytrzymałościowych szkło Miraj Diamond jest sześć razy twardsze - i bardziej odporne na zarysowania - niż Gorilla Glass 5. Pierwsze smartfony z Miraj Diamond mają pojawić się w przyszłym roku.
Według wielu ekspertów, nadejdzie dzień, kiedy wyświetlacze w smartfonach będą mogły się same wyleczyć z pęknięć. Naukowcy z Uniwersytetu w Tokio opracowali niedawno szkło, które można naprawić przez poddanie naciskowi. Natomiast badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside, o czym pisaliśmy już w "MT", wynaleźli syntetyczny, samouzdrawiający się polimer, wracający do stanu pierwotnego, gdy jego struktura pęknie lub zostanie rozciągnięta poza granicę elastyczności. Techniki te są jednak wciąż na etapie laboratoryjnych badań i daleko im do wprowadzenia na rynek.
Pojawiają się też próby wzięcia problemu za rogi od innej strony. Jednym z nich jest pomysł, by telefon wyposażyć w mechanizm orientacyjny zachowujący się podczas spadania niczym kot, tzn. odwracający się błyskawicznie do podłoża bezpieczną, czyli pozbawioną kruchego szkła, powierzchnią.
Philip Frenzel, 25-letni student z Uniwersytetu w Aalen w Niemczech, postanowił z kolei stworzyć produkt, który nazwał "mobilną poduszką powietrzną" - czyli system aktywnego tłumienia skutków uderzenia. Zaprojektowanie odpowiedniego rozwiązania zajęło Frenzelowi cztery lata. Polega ono na wyposażeniu urządzenia w czujniki wykrywające spadanie - wyzwalane są wówczas mechanizmy sprężynowe umieszczone na każdym z czterech rogów obudowy. Z urządzenia wysuwają się "wypustki", będące amortyzatorami upadku. Po podniesieniu smartfona można je włożyć z powrotem do obudowy.
Oczywiście wynalazek Niemca jest w pewnym sensie przyznaniem, że nie umiemy zaprojektować materiału na wyświetlacze w stu procentach odpornego na impakty. Być może hipotetyczne upowszechnienie się elastycznych, "miękkich" wyświetlaczy rozwiąże ten problem. Jednak nie do końca jest pewne, czy użytkownicy zechcą czegoś takiego używać.
