211service.com
Billiga och nästan okrossbara safirskärmar kommer till synen
I höst, ryktas det, kommer Apple att börja sälja iPhones med en safirskärm som är så gott som omöjlig att repa.
Kristallklart : Skivan i mitten av denna specialdesignade ugn är ett ark safir som är tunnare än ett människohår. Den var gjord av den tjockare rån av opolerad safir som syns bredvid.
Den förmodade leverantören av den safiren, GT Advanced Technologies , kan inte bekräfta så mycket. Men den här veckan visade företaget mig en ny tillverkningsprocess som producerar billiga safirark som är ungefär hälften så tjocka som ett människohår, vilket gör det möjligt att lägga till ett tufft lager safir på nästan vilken smartphone eller surfplatta som helst relativt billigt (se Din nästa Smartphone-skärm kan vara gjord av safir). Tillverkningstekniken, känd som en jonaccelerator, kan göra fina ark av andra kostsamma material, så det kan också leda till bättre och billigare elektronik och solceller.
Safir, eller kristallin aluminiumoxid, tillverkas i naturen men kan också tillverkas. Den är näst efter diamant i hårdhet, även om felaktig bearbetning kan lämna defekter som gör den spröd. På grund av dess reptåliga egenskaper har den länge använts för att tillverka lysdioder, sensorer på missiler och skärmarna på vissa avancerade telefoner som kostar så mycket som $10 000.
Men safir har varit för dyrt för utbredd användning. En skärm helt gjord av safir, som den kommande iPhone kan vara, förblir fem gånger så dyr som en vanlig, eller $15 till $20 vardera. Men laminering av glas med safir kan få ner kostnaden till $6, enligt uppskattningar av Erik Virey , en analytiker för marknadsundersökningsföretaget Yole Développement.
Smartphonetillverkare har länge utnyttjat framstegen inom glasproduktion för att göra enheter med starkare och mer hållbara skärmar. Den mest kända av dessa skärmar är gjorda av Cornings Gorilla Glass, som används i iPhones. Men även Gorilla Glass är känsligt för repor och sprickor, och att byta ut glaset är dyrt.
Det konventionella tillvägagångssättet för att göra ark av safir är att såga en stor kristall av materialet - säg 40 centimeter tvärs över - till skivor som är några hundra mikrometer tjocka. Dessa wafers kan sedan göras tunnare, men det kräver mer sågning och sedan malning av safiren, vilket slösar bort enorma mängder safir.
GT använder sig av ett annat tillvägagångssätt i sin nya maskin, som är storleken på en betongblandningsbil och arbetar i dess labb i Danvers, Massachusetts. Maskinen skjuter vätejoner mot en skiva av safir och implanterar jonerna till ett djup av 26 mikrometer. Skivan kan sedan tas bort och värmas upp så att vätejonerna bildar vätgas, som expanderar och gör att ett 26 mikrometer tjockt lager av safir lyfts av.
Ted Smick, vice vd för utrustningsteknik på GT, säger att nästa steg är att konstruera ett system för att automatisera hanteringen av safirskivor på ett sätt som gör safirark i snabb takt. Han uppskattar att utformningen och implementeringen av en sådan process kommer att ta cirka nio månader.