Не успели мы оглянуться, как наши телефоны стали стеклянными. Поначалу стеклянными были только экраны, но теперь и корпуса телефонов стали делать из стекла. В общем, сейчас придётся постараться, чтобы найти телефон с корпусом из алюминия или титана: полностью стеклянные телефоны встречаются куда чаще. Помимо привлекательного внешнего вида, корпус из стекла обладает ещё одним существенным преимуществом: задняя стеклянная панель отлично подходит для беспроводной зарядки. А вот металлическая панель для этой цели, напротив, подходит не очень.
Ну а пластмассовый корпус, с точки зрения красоты, престижа и даже экологии, это вообще вчерашний день. Можно только представить, сколько миллиардов телефонов с корпусами из пластмассы было произведено за последние десятилетия и впоследствии выброшено. И далеко не все из них были должным образом утилизированы. Стекло же в плане производства и переработки куда экологичнее.
На самой первой серии смартфонов iPhone 1 компании Apple было установлено очень тонкое и стойкое к царапинам алюмо-силикатное стекло, разработанное американским производителем Corning, впоследствии ставшее известным как Gorilla Glass. В iPhone 4 стеклянной стала и задняя панель. Год от года Corning разрабатывал всё новые версии своих стёкол, повышая их устойчивость к царапинам и добиваясь повышенной прочности в случае падения. На сегодняшний день стеклянные экраны и корпуса для смартфонов Corning — самые поулярные в мире.
Все последние поколения «айфонов», начиная с iPhone 12, выпущенного в 2020 году, используют стёкла Ceramic Shield (керамический щит) производства всё той же Corning. Перед этим «яблочники» использовали для защиты своих айфонов стекло Gorilla Glass Victus. Это стекло до сих пор широко используется самыми разными производителями смартфонов, прежде всего в моделях высокого класса. Ну а что касается «керамического щита», то эта привилегия есть только у Apple. Американцы утверждают, что «керамический щит» гораздо прочнее, чем какое бы то нибыло стекло для смартфонов на сегодняшний день. Apple апеллирует к многочисленным проведённым тестам и испытаниям на этот счёт. Так что, по-видимому, так оно и есть.
Производственный процесс Ceramic Shield в целом похож на производство своего предшественника Gorilla Glass (упрочнение в процессе ионного обмена, при котором стекло помещается в ванну с расплавленной солью температурой 400 градусов по Цельсию), однако «керамическое» стекло дополнительно подвергается высокотемпературному процессу с добавлением керамических нанокристаллов. Почему же керамика не делает стекло менее прозрачным? Дело в том, что размер керамических наночастиц меньше длины волны света, и поэтому стекло сохраняет превосходную прозрачность.
Главный конкурент «яблочного гиганта» южнокорейский Samsung Electronics в своей новейшей флагманской линейке смартфонов Samsung Galaxy S24 использует ещё одну передовую разработку Corning: стекло Gorilla Armor. Корейцы тоже продвигают свой телефон как «самый устойчивый к царапинам». А вот китайская Xiaomi, которая в своём предыдущем флагмане Xiaomi 13 Ultra использала Gorilla Glass Victus, в топ-модели этого года перешла на стекло собственного производства Xiaomi Shield Glass. Так что у любителей этой марки будет возможность сравнить американское и китайское стёкла.
Разумеется, у американской Corning есть серьёзный конкурент: стекло Dragontrail Glass японского производителя AGC (Asahi Glass Co.). Начиная с 2010 года японцы буквально наступают на пятки американскому лидеру, и в общем сумели существенно потеснить стёкла Corning. К примеру, последнее стекло 2024 года Dragontrail Star 2 установлено на китайских смартфонах OnePlus 11R и OPPO Reno 11 5G.
В целом высококачественные защитные стёкла обладают твёрдостью 5-6 баллов по шкале Мооса, что обеспечивает хорошую повседневную устойчивость к царапинам (максимальная твёрдость у алмаза: 10 баллов по шкале Мооса). А что с сапфировым стеклом? Мы же знаем, что такое стекло является стандартным для премиальных швейцарских часов. Почему бы не использовать его и в смартфонах? Ведь сапфир обладает выдающейся твёрдостью (9 по шкале Мооса), уступающей только алмазу.
Тому есть ряд препятствий. Сапфировое стекло изготавливается из синтетических сапфиров. В отличие от натурального, синтетический сапфир выращивается в лабораторных условиях, хотя и обладает аналогичным химическим составом и свойствами. Производственный процесс сложный и энергозатратный, так что материал в итоге получается очень недешёвым.
К тому же сапфир, несмотря на твёрдость, достаточно хрупкий. Поцарапать его очень сложно, а вот при падении он может разбиться так же, как обычное стекло. При этом сапфир — очень плотный. В результате его вес почти в два раза выше, чем у стекла. А для современного смартфона лёгкий вес — один из важнейших аргументов для успешной продажи.
Ещё одно обстоятельство: по сравнению со стеклом, сапфировое стекло хуже пропускает свет. На практике это означает, что смартфону с сапфировым экраном потребуется большая яркость по сравнению с экраном из упрочнённого стекла. Стало быть, возрастут затраты энергии и снизится время автономной работы телефона. В общем, сапфировое стекло для использования в смартфонах в качестве экрана или задней крышки совершенно не подходит. Впрочем, отдельные немногочисленные серии телефонов с сапфировыми стёклами выпускались, но хоть сколько-нибудь широкого распространения они не получили.
А вот где сапфировые стёкла проявили себя во всей красе, так это в качестве защитных стёкол в таких чувствительных местах смартфонов как объективы фотокамер. Места эти ответственные, поцарапанная поверхность может существенно ухудшить качество фотографий. Поэтому значительная часть премиальных смартфонов Apple и ряда других производителей используют для этих целей именно сапфировые стёкла. В качестве примера можно привести последние «яблочные» смартфоны iPhone 15 Pro и iPhone 15 Pro Max. Но всё же даже для защиты объективов фотокамер чаще используются упрочнённые алюмо-силикатные стёкла, которые в изобилии выпускают как Corning, так и AGC.
Новая эпоха у сапфировых стёкол началась с широкого распространения «умных часов». Элитные швейцарские механические часы — удел немногих, много их не продать. Другое дело — наручные смарт-часы, которые производятся уже сотнями миллионов в год. В таких часах сапфировое стекло используется в качестве крышки циферблата. Разумеется, далеко не в каждой модели, а в часах премиального сегмента. Но как бы там ни было, и Apple, и Samsung, и Xiaomi, и Huawei вовсю выпускают часы с сапфировыми стёклами.
Кстати, почему сапфировое стекло бесцветное, тогда как природные сапфиры — синие? Хотя химический состав натурального и синтетического сапфиров одинаковый: Al2O3 (кристаллический оксид алюминия), в натуральном сапфире присутствуют небольшие примеси титана и железа, которые и придают драгоценному камню такой красивый цвет. Ну а в синтетический сапфир, используемый в промышленных целях, добавлять примеси нет смысла.
Лучшие в мире сапфировые стёкла производит ставропольский завод «Монокристалл». К тому же он — крупнейший в мире. Так что на огромном количестве премиальных устройств самых именитых мировых производителей: от смарт-часов до часов механических, и от смартфонов до профессиональных фотокамер, установлены ставропольские сапфировые стёкла. Так что мы можем смело разворачивать у нас в стране массовое производство передовой электроники: сапфировые стёкла для неё уже есть.
