折叠玻璃如何为什么以及三星ZFlip的真相

　　最近小编发现有诸多的小伙伴们对于折叠玻璃 如何为什么以及三星Z Flip的真相这个话题都颇为感兴趣，那么小编今天就来为大家梳理下折叠玻璃 如何为什么以及三星Z Flip的真相相关信息吧。
　　在2020年2月11日，三星推出了世界上第一款可折叠的玻璃手机:Galaxy Z Flip。三星宣称，弯曲玻璃违反了物理学定律，特别是“从聚合物屏幕到超薄玻璃技术的飞跃”。
　　三星让它听起来像是发明了一种新的专用玻璃，该公司甚至将其命名为三星超薄玻璃(UTG)。“我们完成了不可能完成的任务，创造了可以折叠的超薄玻璃，”该公司的演示称，并补充说，它“保护了你的屏幕不被划伤”。
　　但是，正如几天后世界将看到的那样，物理学并不是那么容易被忽视的。
　　玻璃专家本可以警告你接下来会发生什么，因为三星所谓的“飞跃”确实使用了聚合物，而且很容易划伤。三星的防尘“纤维护罩”很快就没能通过一项严格的灰尘测试，公司关于玻璃的宣传现在退到了荒谬的口号“坚韧而柔韧”。
　　但三星并没有在这方面的主要创新上撒谎:Galaxy Z Flip确实是一款可折叠的玻璃手机。只是玻璃实际上是由德国制造商肖特制造的，它的顶部有一个柔软的、可刮擦的塑料层，而且——希望——未来的折叠玻璃手机将不需要这种额外的保护。
　　要了解原因，你可能首先要了解玻璃是如何折叠的。
　　如果我说老实话，我自己还在纠结。玻璃是脆弱的;即使你自己从来没有打破过玻璃，你也一定知道它破碎时的声音。很难想象这种易碎的材料怎么能变成可弯曲的翻盖手机，所以当三星发现自己面临Galaxy Z flip的超薄玻璃可能根本不是玻璃的指控时，我并不感到惊讶。
　　然而，两位材料科学家，以及Gorilla glass制造商康宁(Corning)和肖特(Schott)本身的代表表示，折叠玻璃的物理原理非常简单。简而言之:如果你把它做得足够薄，实际上任何东西都可以弯曲。
　　Schott公司的Mathias Mydlak博士说:“我们所知道的所有非常坚硬的材料在某种程度上都是可以弯曲的。”Mathias Mydlak博士是一位化学家，现在负责公司超薄玻璃的业务开发。“如果你想到木头，2x4就不能弯曲，但如果你凿出一块非常好的木头……玻璃也是如此，”他去年年底告诉我。一块普通的窗玻璃在断裂前可能不会弯曲，但一根足够薄的玻璃带却可以。
　　当你弯曲一个材料，玻璃或其他，你所做的是自然拉伸材料在你的弯曲之外-甚至玻璃有一些弯曲。“你可以想象每两个原子之间有一个金属弹簧，当你把两个原子分开时，弹簧就会拉长，”坦佩尔大学(Tampere University)研究非传统玻璃形式的研究员埃尔卡•弗兰克伯格(Erkka Frankberg)说。
　　主要的问题是:你只能拉伸材料的化学键到它断裂之前的程度，这是一个被称为抗拉强度的概念。Mydlak说，但是如果你使用更薄的玻璃，你在相同的空间中拉伸的材料就会更少，弯曲的层也更少，拉伸的化学键也更少。这减少了玻璃的拉伸应变，让你在它断裂之前把它弯曲得更紧。麻省理工学院材料科学副教授Juejun Hu说，使玻璃变薄是使其弯曲的“两个主要技巧”之一，因为物理学学生知道拉伸应变与厚度成线性比例。
　　专家们说，当你把玻璃弄到100微米以下——大约是人类头发的厚度——的时候，它就可以弯曲到足够用来折叠基本的小工具了。如果你想要一款向内折叠而没有巨大铰链间隙的手机，我们说的是几十微米。认为铝箔。
　　这种厚度在今天的玻璃上已经成为可能。四年前，我接触了一块70微米厚的肖特(Schott)玻璃，然后用自己的手把它弄弯。三星表示，其Z Flip使用的是30微米厚的玻璃，肖特表示，在实验室中它的厚度也下降到了25微米。康宁公司和肖特公司都使用了类似的技术，通过从特殊形状的大桶中拉出薄带状的熔融玻璃，分别在半空中创造出漂浮的玻璃板。
　　但是单薄是不够的。可弯曲玻璃的第二个“主要技巧”是针对缺陷加强它，特别是在玻璃受力时可能导致灾难性故障的表面。专家们说，在制造或处理过程中，一个微小的气泡、灰尘斑点或微小的划痕可能足以毁掉一块可弯曲的玻璃。“你在玻璃上产生的所有应力都倾向于集中在那些小缺陷上，这就是它会产生断裂的地方，”Frankberg说。
　　这就是化学浴和热处理可以用来强化和调节玻璃的地方，正如我们之前所写的，但代价是它们可以使玻璃更容易划伤。当你的玻璃越来越薄——薄到可以弯曲——划痕变得更加令人担忧。
　　Mydlak说，如果一块肖特的玻璃能经受住第一次弯曲测试，那么它就能在受控条件下“永久存在”，但他也承认，一次划痕就能改变这种情况。他说:“如果你用什么东西划伤了它……这将是一个最初的缺陷，可能会在以后引起问题。”弗兰克伯格说，如果一块有足够大划痕的玻璃弯曲时，应力集中在“预裂”上，“它基本上会以声速传播，并灾难性地穿过整个材料。”
　　需要记住的是，虽然玻璃比塑料更耐刮伤，但它不是防刮伤的——它可能会刮伤莫氏硬度为5或6，而不是塑料的2或3，但它无论如何都会刮伤。我敢打赌，你的手机传统的玻璃屏幕上现在一定有一些小划痕。但我也猜你永远不需要像折叠手机那样弯曲传统的屏幕。现在这是一个更大的问题。
　　Frankberg认为这可能就是为什么三星的Galaxy Z Flip仍然在顶部有一个塑料屏幕保护器的原因。不是为了防止划痕或帮助它更容易弯曲，而是作为一个“牺牲层”，被划伤，而不是玻璃，所以有更少的潜在灾难性的裂缝在路上。他推测:“由于额外的一层，他们获得的产品回报可能更少。”
　　Schott Mydlak实际上暗示了我去年年底:“最有可能你不会触摸的玻璃,但是它上面的东西,“Mydlak说当我问及划痕是否会与第一批折叠担心玻璃手机。
　　我应该补充一点，在把肖特的玻璃屏幕加到手机上之前，我们并不完全清楚三星及其合作伙伴在做什么。Schott只能确认它将向三星交付超薄玻璃，称它“不能对原材料的任何加工细节发表评论”。尽管三星已经承认，它预装了一个屏幕保护器，但该公司周三宣布，它还将“向”玻璃“注入一种特殊材料，其深度未公开，以达到一致的硬度，”不管那是什么意思。我们在问，但这听起来相当秘密。
　　但三星确实有另一个合作伙伴参与了这一过程。据韩联社(Yonhap News)报道，自2013年以来，该公司一直在与韩国屏幕制造商Dowoo Insys合作研发这款眼镜，并于近期成为该公司的最大股东，从而锁定了这款眼镜的市场份额。据称，三星对Dowoo的工艺有独家报道，但对肖特的超薄玻璃没有独家报道，而且据报道，三星决定在Galaxy Z Flip的屏幕上同时使用这两款产品。
　　尽管如此，所有这些仍然没有回答这个问题:如果可折叠玻璃像塑料一样划痕，那还有什么用呢?一个答案是，它可能会持续更长时间;肖特说，随着时间的推移，玻璃不会像塑料那样自然分解。还需要考虑光学清晰度。另外，正如迪特尔·博恩(Dieter Bohn)所指出的，Galaxy Z Flip的玻璃外壳(不管是不是聚合物外壳)比原来的纯塑料外壳的Galaxy Fold感觉更好。褶皱处的折痕不太明显，虽然可以用指甲缩进，但感觉比Galaxy褶皱更硬。
　　但Gorilla Glass制造商康宁(Corning)想让你知道，Galaxy Z Flip的屏幕保护器可能在一两年后就没有必要了。该公司告诉我，其新型可弯曲玻璃的样品已经在设备制造商手中。该公司预计，未来12到18个月，可折叠设备将上市。该公司正努力将“耐用性、抗刮擦性和光学清晰度”全部整合到可折叠设备的单一包装中。
　　虽然一位销售代表还不能透露康宁公司是如何做到这一点的，也不能明确证实这款手机不会使用塑料，但塑料似乎并不是我们的目标:“今天，当你购买带有Gorilla Glass玻璃的手机时，你是在触摸玻璃……这就是我们正在努力的方向。”
　　康宁和肖特一致认为，批量生产足够薄、能够可靠弯曲的玻璃是一项艰巨的挑战。Mydlak去年告诉我，Schott仍在解决一些生产问题，比如如何正确切割、包装和运输它已经开发出来的最薄的玻璃，同时又不损坏它们。听起来Galaxy Z Flip的存在意味着它已经解决了部分问题——但低收益率也可能是折叠式手机如此昂贵的原因之一，也是康宁公司尚未完全弄清楚的原因。
　　即使两款可折叠屏幕都磕磕绊绊地推出了，我们也很难指责三星的大力推动。首先，三星也想把可折叠屏幕卖给其他公司，就像它在最新发布的新闻稿中透露的那样。但这并不能减少人们的沮丧，因为一款被承诺为防刮伤的手机很容易被刮伤，这并不意味着你需要购买。不过，如果你这么做了，三星告诉The Verge网站，你可以得到一个免费的屏幕保护器和/或一次性119美元的屏幕更换，如果你的设备确实有划痕的话。
　　弗兰克伯格还没有被说服。“作为一名材料科学家，我的真实想法是:我不会在这个阶段购买这类手机，因为你需要打破的划痕非常非常小，”他说，并指出一粒沙子如何能毁掉一块可折叠的玻璃屏幕。“如果我买了一部非常昂贵的手机，我就会退一步，看看技术如何改进。”
　　请注意，弗兰克伯格对这种屏幕最终会如何演变有自己的想法:他在开发一种用氧化铝代替传统硅的玻璃的初期阶段，这种玻璃可以弯曲而不是断裂，他还在探索其他替代材料。(这不是世界上第一次研究“氧化铝”玻璃，你可能也熟悉氧化铝的凝结结晶形态——蓝宝石。)
　　我只是想知道，如果这种材料真的出现了，我们会不会把它叫做“玻璃”。就像JerryRigEverything的扎克·纳尔逊(Zack Nelson)喜欢说的那样，当他刮试一个新的玻璃屏幕时，很难改变人们对它的刻板印象。“玻璃断裂。如果有人想出比玻璃更坚固的东西，他们肯定会称它为不同的东西。”