Hur Gorilla Glass skyddar din telefon
NyheterI teorin verkar åtminstone att använda glas för skärmar av mobila enheter som en mycket dålig idé. Det är tungt och regelbundet slitage betyder vad som helst du tittar på kommer snabbt att bli dunklat av en massa criss-crossing repor och chips.
Då kommer det oundvikligen att bryta, vilket kräver en dyr ersättning, innan hela processen börjar om igen.
Inget av detta är exakt ett recept på teknisk framgång, och det är sålunda inte förvånande att många tillverkare av datortillverkare ursprungligen valt ljusare, mer flexibla plastskärmar istället.
Det finns dock några intressanta alternativ, och kanske den mest framgångsrika är Gorilla Glass. Tillverkad av den amerikanska tillverkaren Corning Incorporated, det är ett kemiskt förstärkt glas som kan vara så tunt som 0,4 mm - mindre än fyra gånger tjockleken på det mänskliga håret - samtidigt som den återstår repor och slagtålig.
Och det är en blandning som har sett produkten som används för att skydda mer än 1,5 miljarder enheter över hela världen, inklusive Samsungs Galaxy-telefoner och -tabeller, Sony Bravia-TV, bärbara datorer från stora namn som Acer, Dell, HP och Lenovo, och till och med iPhone på en punkt (även om det inte är Corning eller Apple som pratar, om det fortfarande är fallet är inte helt klart).
Hur har ett företag uppnått en sådan framgång? Det tar lite arbete, med början på hur glaset bildas i första hand.
Fusiondragning
Gorilla Glass startar sitt liv genom Cornings fusionsdrag, en proprietär process som hjälper till att säkerställa att produkten är både tunn och exceptionellt ren.
Glasmaterialet är en högkvalitativ, men relativt konventionell aluminium-, kisel- och syreblandning - en vanlig alkalisk aluminosilikatblandning som värms tills den smälts. I det förflutna kan det ha gått igenom en flytglasprocess där den hälls på en smältmetallbädd (ofta tenn), plattas under egen vikt och kyls sedan tills det blir ett ark.
Fusionsdragning ser dock att materialet hälls i ett långt v-format tråg kallat eldfast isopipe. Detta överflödar, rinner ner på båda sidor av tråget, återförenas i botten för att bilda ett enda glasark. Denna enkla process hjälper till att hålla produkten väldigt ren (vanligt flytglas har ett lager av tennoxid på ena sidan).
Fusiondragning är nyckeln till att producera ultrahurtigt, defektfritt glasDet finns heller inget behov av polering, något som själv kan introducera och förvärra brister i glaset. Och slutresultatet är en produkt så orörda att Corning säger att "en avvisbar partikel kan jämföras med en singel senapsfrö på ett fotbollsplan".
Detta är en bra start, vilket resulterar i mycket tunt och exceptionellt klart glas. Bristen på defekter och oönskade partiklar bidrar också till att säkerställa att den är lika stark som normalt glas kan vara. Men det är fortfarande bara vanligt glas, tyvärr - omvandla det till Gorilla Glass kräver ett annat viktigt steg.
Jonbytare
Med fusionsdragning är det material som produceras hittills skuren ned i storlek och placeras sedan i ett 400 grader C-bad av smält salt. Det här ingår i en process som kallas jonbyte, en standardreningsteknik i många branscher, men här används extrema värmen för att dra ut natriumatomer från ytan av glaset och ersätter dem med större kaliumatomer.
Att prata om att byta "mindre" och "större" atomer kan låta ganska irrelevant, men det gör en väldigt stor skillnad. Slutresultatet är en ytbeläggning som är mycket mer komprimerad på atomnivå, vilket gör den väsentligt mer resistent mot repor.
Ionbyte förstärker Gorilla Glass på atomnivåMedan vanligt glas har ett stort problem med sprickutbredning - hur fel kommer att sprida sig och växa - Gorilla Glasss tillstånd av permanent kompression betyder att materialet alltid pressar ihop vilket betyder att det är mycket mindre troligt att det uppstår sprickor i första hand.