Как это сделано, как это работает, как это устроено. Сапфировое стекло - что это такое

На прошлой неделе издание Wall Street Journal сообщило о том, что Apple собирается потратить $700 миллионов на новый материал для экрана iPhone . Этот материал называется «сапфир», он является суперпрочным материалом, который сможет прекрасно защитить сенсорный экран смартфона. Мы приготовили несколько интересных фактов о сапфире, о которых вы непременно должны знать.

Что это такое?

Это твердое кристаллическое вещество, обладающее рядом свойств, схожих со стеклом Gorilla Glass, которое в настоящий момент используется для экранов iPhone. Сапфир прозрачен, невероятно гибок, и на нем, в отличие от стекла, сложно оставить царапину. И самое главное, данный материал более устойчив к появлению трещин, в особенности, при падении устройства.

Сапфир, о котором мы говорим, отличается от природного материала, который можно найти на Земле. Это синтетическое вещество, созданное в лаборатории и приближенное к структуре натурального сапфира. И на самом деле, в вашем iPhone уже есть крошечная часть этого прочного материала.

Подождите, неужели Apple его уже использует?

Конечно! Объектив вашей камеры iPhone уже давно защищен слоем сапфира. В iPhone 5s его также использовали для защиты сканера отпечатков пальцев Touch ID.

А где еще используют сапфир?

В бронетанковой технике, при изготовлении иллюминаторов самолета, в дорогих часах и прочих сферах.

Насколько это твердый материал?

Сапфир является одним из самых сложных минералов на Земле. Он тверже стали, но более хрупкий, по сравнению с алмазом. Химически усиленное стекло может быть превосходным материалом, но сапфир лучше с точки зрения твердости, прочности и стойкости. Сапфир в 4 раза более стойкий материал, чем известный своими прекрасными свойствами Gorilla Glass. По шкале твердости Мооса , используемой для измерения твердости минералов, сапфир набирает 9 из 10.

Почему же его не используют другие производители смартфонов?

У сапфира есть и ряд недостатков. Во-первых, он бликует сильнее, чем стекло, а это может стать большой проблемой. Во-вторых, производители Gorilla Glass говорят о том, что они работали с сапфиром, начиная с 1970-х годов, и что материал не так крепок, как об этом заявляют, это подтверждают и их внутренние тесты. И что немаловажно, сапфир — очень дорогой в производстве материал. Каждый сапфировый экран обойдется Apple в 16 долларов, в то время как дисплей из Gorilla Glass стоит всего 3 доллара.

Где же будут производить сотни миллионов подобных экранов?

В прошлом году Apple купила огромный завод в Аризоне. Вы только представьте себе, по своей площади он занимает 20 футбольных полей! К тому же купертиновцы взяли в аренду оборудование у компании GT Advanced Technologies, специализирующейся на разработке кристаллических материалов. По прогнозам аналитиков, данный завод сможет производить в два раза больше сапфира, чем все остальные компании в мире.

И последний вопрос: будет ли использован сапфир для экрана iPhone 6?

Возможно. У аналитиков нет оптимистических прогнозов по этому поводу, поскольку производство данного материала — весьма проблемный процесс. В общем, на этот вопрос сможет ответить сама Apple, и уже совсем скоро.

Часы в современном мире – это не только атрибут для проверки времени. Сейчас они играют роль красивого аксессуара, который подчеркивает стиль и статус владельца. Модные коллекции от именитых часовых брендов поражают воображение драгоценными металлами, экзотической кожей для ремешков, самыми точными и надежными механизмами. Однако выбор аксессуара должен учитывать не только эти параметры. Важный нюанс – стекла на часы . От этого будет зависеть не только их внешний вид, но и надежность, и долговечность изделия.

Часовой механизм очень капризен, любая пылинка или частичка влаги способны привести к сбоям в работе. Именно поэтому для защиты, как его самого, так и циферблата используют стекло. Оно отличается по составу, форме и толщине. Наиболее популярны три материала, каждый из которых рассмотрим подробнее.

Акриловое стекло на часах

Его еще называют оргстеклом, пластиковым или хезалитом. За редким исключением используют его в недорогих моделях.

Одно из его преимуществ – способность принимать практически любую форму. Это облегчает подгонку к корпусам разного формата. Акриловый вариант легок и ударопрочен. Эти показатели делают пластик надежным компонентом в спортивных моделях часов. При этом оргстекло легко оцарапать, даже от трения о ткань рубашки. Это делает его мутным, и доставляет трудности при взгляде на циферблат. Но недостаток несущественен, поскольку пластик легко ошлифовать от царапин. Так же из-за своей доступности и выгодной цены можно быстро и просто заменить новым. Наряду с весомыми плюсами у акрила есть минус – гигроскопичность. Влага губительна для механизма, поэтому все больше предпочтений часовщики отдают минеральному и сапфировому вариантам.

Минеральное стекло для часов

Материал носит название искусственного хрусталя или силикатного стекла. Как и пластик является недорогим, однако при этом гораздо более прочным. Из-за своей распространенности в часовом деле (90%) чаще называется «обычным».

Для увеличения прочности минеральное стекло закаляют. При закалке наружные слои сильно сжимаются, а внутренние сильно растягиваются. Такое положение образует напряжение в стекле, за счет которого обеспечивается высокая термическая и механическая прочность. По сравнению с «обычным» эти показатели увеличиваются в 5-7 раз. Даже если его разбить, оно распадается на мелкие осколки с тупыми краями, безопасными для человека.

Сапфировое стекло для часов

Его изготавливают из кристаллов оксида алюминия (AL203), выращенных искусственно. Обладает высокой степенью твердости. Однако такой высокий показатель делает материал очень хрупким, разбить его достаточно легко. Царапины на сапфировом стекле отполировать можно только алмазными щетками, что очень дорого. Гораздо выгоднее просто заменить на новое. Но поскольку материал очень надежен и устойчив к царапинам, такая операция не понадобится в течение долгих лет. Такие детали устанавливают в часах ценового диапазона средний и премиум.

Отличительная черта сапфирового стекла – блеск. Он не теряется на протяжении многих лет. Именно поэтому для такого материала применяют антибликовое покрытие (anti-reflective).

Следует помнить, что и пластиковый, и минеральный, и сапфировый вариант нуждается в бережном обращении. Протирают его мягкой тканью. Необходимо избегать прямых ударов, а в случае, когда стекло разбилось, остановить механизм и обратиться в сервис, в котором без труда подберут необходимые

Сапфировое стекло на часах что это такое?

Сапфировое стекло на часах является искусственным материалом, который по своим свойствам мало чем уступает натуральному сапфиру. Производят его довольно интересным способом: в разогретый до 200 градусов оксид алюминия добавляют сапфировый кристалл. Под воздействием высоких температур атомы двух элементов взаимодействуют, образуя в процессе затвердевания искусственный сапфир. После охлаждения готовый материал подвергается обработке и шлифовке. Изготовленное таким методом стекло обладает высокой степенью прочности и износостойкости. Технология изготовления считается сложной и дорогостоящей, что соответственно отражается на цене готового изделия.

П люсы и минусы менерала

Минеральное стекло бывает двух видов: кварцевое и силикатное. Для его изготовления используются различные разновидности сырья, в которое в процессе плавления добавляются оксиды металлов. Горячему веществу придают необходимую форму, постепенно охлаждая его. К преимуществам минерала относятся его хорошая прочность, прозрачность, а также невысокая стоимость. При бережном отношении срок службы саксессуара может быть неограничен. Но при ударе острого предмета оно может лопнуть или растрескаться. Также не рекомендуется использовать это изделие в густо запыленных местах или при работе вблизи химических реагентов. Его поверхность может потускнеть. Для улучшения уровня прозрачности минеральный материал необходимо подвергнуть небольшой шлифовке.

Какое стекло лучше?

Сравнивая минеральное и сапфировое стекло, первое конечно немного уступает по износостойкости. Прочнее искусственного сапфира только натуральный алмаз. Поэтому его можно поцарапать только алмазом или очень острым предметом. К мелким царапинам оно абсолютно не подвержено, чего нельзя сказать о минеральном. Но не стоит расстраиваться, если на часах с минеральным стеклом появились царапины, их можно легко устранить методом полировки.
Минеральный вариант такой же прозрачный и чистый, как и сапфировый, и внешне их сложно отличить друг от друга, но под прямыми лучами на таком нем появляются блики. По цене часы с сапфиров немного дороже, что может быть важно для рядового покупателя.

Обратил внимание на интересный факт. В iPhone 8 и 8 Plus Apple использует алюминиевую рамку. А в iPhone X для придания устройству премиального статуса компания делает ставку на сталь.

Провожу параллели с Apple Watch. Теперь в пару к более дешевым спортивным часам в алюминиевом корпусе компания предлагает такие же iPhone. И аналогичная история со стальными - для них модель X.

Тем не менее, iPhone X и стальные Apple Watch все-таки отличаются материалами. В первом используется закаленное стекло, а во вторых - сапфир. Неужели Apple зажала его для флагмана?

Именно в этом конфузе мы и собираемся разобраться.

Apple не использует сапфир в iPhone 8 и iPhone X

12 сентября 2017 года на очередной осенней презентации Apple представила три новых смартфона: iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X.

Последний производитель скрывал за занавесом One more thing… - и это закономерно, ведь устройство действительно оказалось достаточно интересным.

iPhone X получил 5,8 дюймовый экран, который практически удалось уместить в корпус iPhone 8. А все благодаря минимальным рамкам передней панели вокруг него.

Вместо Touch ID Apple в данном случае использует систему Face ID, работа которой базируется на удачном тандеме из современной фронтальной камеры и набора датчиков.

А вот iPhone 8 и 8 Plus не стали откровением. Они оказались только современным эволюционным продолжением iPhone 7 и 7 Plus. Поэтому они и не собирают очередь в Apple Store по всему миру.

Кроме компании-производителя iPhone 8, 8 Plus и X объединяют стеклянные задние панели. В данном случае они нужны для использования беспроводной зарядки по стандарту Qi.

Просто напомню - металлический корпус для этого не подходит.

Какой тип сапфира производитель выбрал для часов

Каждый интересующийся современной пользовательской электроникой определенно знает, что в стальных Apple Watch для защиты экрана используется сапфировое стекло.

В редакции сайт такие носит главный редактор - Никита Горяинов. И в сравнении с алюминиевыми в длительной эксплуатации они царапаются действительно заметно меньше.

Но речь в данном случае идет не о натуральном сапфире. Его стоимость и физические свойства делают неоправданным использование такого материала в электронике и аксессуарах.

Здесь используется искусственный сапфир, впервые разработанный в лабораторных условиях Огюстом Вернейлем в 1904 году. После уменьшения себестоимости он получил широкое распространение.

Такой сапфир сохранил природную твердость, но стал однородным и прозрачным. Его можно производить практически в любых размерах. Поэтому его используют достаточно активно.

Практически все дорогие часы сегодня используют для защиты циферблата именно искусственный сапфир. Акцент на этом материале делали и в дорогущих смартфонах Vertu.

Но места для сапфира в iPhone X за 90 тыс. руб. не нашлось.

Вместо сапфира в 8-X применяют закаленное стекло

Удивительно, но над закаленным стеклом с измененными физическими свойствами в рамках Project Muscle ученые работали еще в середине прошлого века.

Тем не менее, уже к 1959 году проект посчитали дорогим и бесполезным, поэтому прикрыли. Технологий для производства и использования тогда просто не было.

Работа над созданием нового материала продолжилась в 2006 году по инициативе руководителя Apple Стива Джобса - уже через год вышел первый iPhone с таким стеклом.

Уже тогда Джобс понимал, что всем смартфонам с большим сенсорным экраном нужна надежная защита, ответственной за которую в итоге оказалась компания Corning.

Самый известный современный продукт компании Corning - закаленное стекло с измененными физическими свойствами Gorilla Glass. Его используют Samsung, HTC, LG и другие компании.

Но после нескольких проб и ошибок в Apple в конце концов отошли от продукции Corning и сегодня используют собственный вариант закаленного стекла.

Оно развивается от года к году и в 2017 стало еще лучше.

Закаленные стекла в iPhone 7 и iPhone 8-X разные

Всего сегодня существует несколько способов определения твердости материала. Но самым простым и популярным давно считают шкалу Мооса.

Она предполагает 10-бальную ступенчатую систему, основанную на эталонных материалах, каждый из которых царапает находящийся на уровень ниже.

Тальк набирает минимальный 1 балл, алмаз - максимальные 10. Закаленное стекло оценивают в 5-7 баллов, а искусственный сапфир - в целых 9.

В iPhone 7 и iPhone 8-X используются разные закаленные стекла. Это с помощью самых простых тестов подтвердил популярный западный блогер из YouTube-канала EverythingApplePro.

Для этого он использовал специальный набор «царапалок», острие которых соответствует твердости по шкале Мооса и постарался оставить царапины на корпусе iPhone 7 и iPhone 8.

Оказалось, твердость стекла на iPhone 7 находится в пределах от 5 до 6 баллов, а iPhone 8 - от 6 до 7. Первый удалось поцарапать материалом 6-ти баллов, а второй - 7-ми.

Получается, в iPhone 8-X Apple использует более твердый материал.

Apple не использует сапфир не в целях сэкономить

Ощутимо большая твердость сапфира (9 баллов) гарантирует ему заметно меньшее число царапин. Но он отличается куда большей хрупкостью.

Смотрите, если достаточно сильно ударить или согнуть такой искусственный камень, он неизбежно треснет. Но при том же усилии со стеклом ничего не случится.

Искусственный сапфир проигрывают закаленному стеклу в прозрачности. Он отдает синим и другими оттенками даже при кропотливой полировке. И это плохо для передачи цветов экраном.

Как показывает практика, чаще всего в сервисные центры обращаются именно с разбитыми после падения экранами iPhone, поэтому использование закаленного стекла здесь закономерно.

А вот часы очень редко падают с руки - для этого нужно, чтобы ремешок расстегнулся. Ударить их слишком сильно тоже сложно, а вот поцарапать обо что угодно - легко.

Поэтому и получается, что в случае iPhone 8-X куда лучше использовать именно закаленное стекло, а не сапфир. А вот с часами обратная ситуация.

Надеюсь, мы достаточно прозрачно разобрали проблему. Удачи!

Если вы стоите перед выбором хороших часов, в том числе

спортивных, то наверняка заметили, что, среди прочих характеристик, производитель почти всегда указывает материал, из которого сделано стекло, защищающее дисплей.

Почему это так важно и какими бывают стекла?

Характеристики стекла напрямую зависят от того, из чего оно сделано. Выделяют три основных вида материала :

1. Пластиковое стекло или органическое стекло. Этот вариант является самым бюджетным и используется, как правило, в недорогих моделях часов.

У такого стекла есть ряд преимуществ:

• Оно легко гнется под любую форму часов
• Мало весит
• Его трудно разбить
• Низкая цена.

Однако, этот материал далеко не идеален, в первую очередь потому, что его очень легко поцарапать. Не обязательно при этом скрести по часам ножом - органическое стекло может помутнеть и «затереться» даже от обычного (но регулярного) контакта с одеждой. Разбить его действительно сложно в силу волокнистой структуры, однако оно довольно сильно подвержено механическим повреждениям, легко гнется и не выдерживает большого давления.

2. Минеральное стекло. У него еще есть два названия: “Искусственный хрусталь” или “Силикатное стекло”. Такое стеклоимеет средние характеристики по всем параметрам - цене, весу, износостойости и прочности. Его гораздо труднее поцарапать, чем пластикое, но при проще разбить. Минеральное стекло - самый популярный вариант среди производителей часов.

К минеральному стеклу относится и Gorilla Glass - довольно известный материал, который используется в Iphone, а также в часах некоторых брендов. Такое стекло является довольно прочным, однако, как подтвердит вам любой пользователь Iphone - его легко разбить и получить «паутинку» трещин по всему экрану. Так как площадь экрана часов намного меньше экрана смартфона, то разбить его очень сложно - за много лет работы со спортивныим часами мы не помним и пары таких случаев.

Минеральное стекло используется во многих моделях Suunto, например, в линейке Ambit (кроме часов с пометкой Sapphire, о них чуть ниже).

3. И, наконец, сапфировое стекло . Другое название этого материала - монокристаллический алюминий. Это не те же самые сапфиры, которые используются в ювелирных украшениях - это специально выращенные кристаллы оксида алюминия. Такой материал дороже в производстве, в обработке, но при этом поцарапать его можно только более твердым материалом (а таких очень, очень мало), например, алмазом. Сапфир является одним из самых сложных минералов, известных человеку. Он тверже стали, но более хрупкий по сравнению с алмазом. Химически усиленное стекло может быть превосходным материалом, но сапфир лучше с точки зрения твердости, прочности и стойкости. Сапфир в 4 раза более стойкий материал, чем упомянутый выше Gorilla Glass. По шкале твердости Мооса, используемой для измерения твердости минералов, сапфир набирает 9 из 10.

Кстати, телефоны компании Apple имеют один элемент, сделанный из сапфирового стекла - именно им защищена камера смартфона.

Именно сапфировое стекло используется в самых дорогих часах. Даже если ваши часы с сапфировым стеклом будут по наследству носить ваши внуки, вряд ли они увидят хоть одну царапину.

Так как и производство и обработка сапфирового стекла - дело трудоемкое и дорогое, цена у него соответствующая. Так что имейте в виду, что аналогичная модель часов, но спрятанная за сапфиром, будет стоить значительно дороже. Suunto использует сапфировое стекло в самых премиальных моделях своих часов, например, в новинке 2016 года

Есть также промежуточные, комбинированные варианты - например, минеральное стекло с сапфировым напылением . Такая технология позволяет повысить устойчивость к царапинам без существенного повышения цены.

Что же выбрать? Если вы хотите часы «на века» и планируете активно и долго их использовать - выбирайте сапфировые стекла! Как ни крути, это самый престижный и самый качественный вариант для большинства видов часов, несомненно прибавляющий баллов их владельцу.

Ищите долговечный вариант, но хотите сэкономить? Выбирайте часы с минеральным стеклом!

Хотите большую коллекцию ярких пласмассовых часов, покупаете простые спортивные часы с секундомером и отсечками или ищите первые часы для ребенка? Выбирайте пластик!