211service.com
Inne i Far-out Glass Lab
En nyckelingrediens i framtidens flexibla och lätta enheter tar form vid Cornings forskningscenter på landsbygden i New York. 2 februari 2017
Vid Cornings högkvarter i delstaten New York arbetar tre personer i skrymmande masker och silverfärgade, rymddräktsliknande utrustning i forskningsugnarna. De rör sig graciöst och i harmoni. De måste, för att möta en 1 600 °C ugn, ta tag i en glöddegel av smält glas, hälla ut materialet och forma det innan det stelnar. En arbetarhandske börjar ryka; han verkar inte bry sig om det.
De gör en balett, säger Adam Ellison, materialvetare på företaget, och tittar på ugnsarbetarna när glaset dumpar svavelliknande värme i den omgivande luften. Det är varmt som fan, glaset blir styvt väldigt snabbt och man kan bara jobba med det i några minuter, säger han. Ellison skulle veta - han hjälpte till att utveckla materialet de häller, som är märkt Gorilla Glass och finns på många smartphones eftersom det är tufft, tunt och lätt.
Den här historien var en del av vårt marsnummer 2017
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Dessa forskare hjälper Corning att undersöka hur mycket längre det kan driva glasets egenskaper. Om företaget kunde tillverka glas som är svårt att repa och bryta men som också är böjligt kan det öppna upp för helt nya produktkategorier: mobiltelefoner och surfplattor som viks eller rullas till exempel. Tunt, flexibelt glas kan också förvandla kurviga ytor som bilinteriörer till pekskärmar.
Forskarsmältarteamet förbereder cirka åtta till 12 experimentella hällningar om dagen, och tillhandahåller prover till företagets forskare. Forskarna vill veta vad som kommer att hända om de provar något nytt, som att smälta glas vid en annan temperatur. Teamet testar också olika tillverkningsmetoder för att se hur de påverkar glasets egenskaper.
Potentiella nya produkter är föremål för alla typer av missbruk som Cornings ingenjörer kan tänka sig och kvantifiera. En maskin böjer upprepade gånger en tunn glasbit för att se hur länge den håller; en annan maskin böjer glas i två delar tills det spricker med ett chockerande trumhinna. Specialister på fraktografi - vetenskapen om hur och varför material som glasbrott - använder anpassade maskiner för att mäta trycket som krävs för att spricka glas. Med mikroskop studerar forskare de mekaniska meddelandena i det resulterande sprickmönstret. Glas som är starkare kommer att spricka med ett stort antal sprickor; svagare glassprickor på endast ett fåtal ställen. Material som klarar testet kan sedan göras till mobiltelefondockor och upprepade gånger tappas från midjehöjd på cement, grus och andra ytor.
Potentiella produkter är föremål för alla typer av missbruk som ingenjörer kan tänka sig och kvantifiera.
Det mesta av företagets forskning handlar om nya tillverkningsprocesser och gradvisa förbättringar av befintliga produkter som Gorilla Glass. Men forskare får också leka. Ett av Ellisons senaste projekt var till exempel att försöka återskapa glaset som användes för att göra den romerska Lycurgus Cup från 400-talet. Bägaren är tranbärsröd när den tänds bakifrån och jadegrön när den tänds framifrån.
Ellison visar snurrigt upp ett prov av sitt Lycurgus-inspirerade glas och håller upp det mot ett fönster för att demonstrera effekten. Nu vet jag i detalj varför den gör så här, säger han. Men eftersom han inte vet vilken användning ett sådant glas kan ha idag eller i framtiden, kommer receptet att hamna på hyllan för en framtida anställd att hitta.
Ugnsarbetare vid Cornings forskningssmältare, som arbetar i team, bär silverfärgade kaninkostymer när de öppnar en 1 600 °C ugn där experimentglas smälts.
Arbetare häller innehållet i en degel av smält glas på ett metallbord.
En arbetare använder en sax för att forma glaset till en puck som forskare kan studera. Glaset stelnar snabbt och börjar ändra färg när det svalnar.
Den romerska Lycurgus Cup från 400-talet.
Nytt glas som klarar mönstring testas i en miniatyrversion av företagets tillverkningslinje. Glas för displayer och mobiltelefoner görs i meter breda ark; denna process gör testglaset några centimeter brett.
Under en polariserande lins indikerar färgade ränder mekanisk belastning inuti en puck av experimentglas. Irisensen i detta prov tyder på att det lätt går sönder och att forskare bör ändra bearbetningsförhållandena.
Denna maskin böjer en bit flexibelt glas för att avgöra hur mycket stress det kan ta innan det går sönder. Forskare kan sedan studera brottets mönster för att lära sig hur man gör glaset mer motståndskraftigt.
Corning utvecklar också nya processer för hantering av glas, vilket kan hjälpa enhetstillverkare att tillverka specialanpassade delar för nya modeller av elektronik.
Denna ultratunna glasspiral skars med en ny laserbearbetningsprocess.