折疊玻璃 三星Z FLIP的方式原因和真相

2020年2月11日，三星推出了全球首款可折疊玻璃手機：Galaxy Z Flip。三星宣稱，它通過彎曲玻璃打破了物理定律，特別是通過“從聚合物屏幕到超薄玻璃技術的飛躍”。

三星聽起來像是發明了一種新的專有玻璃形式，該公司甚至稱其為三星超薄玻璃(UTG)。該公司的演講聲稱：“我們已經完成了不可能的事情，并創造了可折疊的超薄玻璃。”并補充說，它“可以保護屏幕免受劃傷。”

但是，正如世界在幾天后看到的那樣，物理學并不是那么容易被忽視。

當發現三星所謂的“飛躍”確實使用了聚合物并且畢竟很容易劃傷時，玻璃專家可能會警告您接下來會發生什么。三星的防塵“纖維防護罩”立即失敗了，沒有通過嚴格的防塵測試，該公司關于玻璃的主張現已退回到荒謬的標語“堅韌而柔嫩”。

但是三星并沒有在這里說謊主要的創新：Galaxy Z Flip確實是一款折疊玻璃手機。僅僅是玻璃實際上是由德國制造商Schott制造的，它的頂部有一層柔軟的，可刮擦的塑料層，并且-希望-未來的折疊玻璃手機不需要這種額外的保護。

要了解原因，您可能應該首先了解玻璃如何折疊。

如果說實話，我仍然會自己把頭纏住。玻璃易碎;即使您自己從未摔碎玻璃，也一定會知道它破碎時的聲音。甚至很難想象如何將這種易碎的材料變成可彎曲的翻蓋手機，這就是為什么當三星發現自己面臨指責Galaxy Z Flip的超薄玻璃根本不是玻璃時，我并不感到驚訝的原因。

然而，據兩位材料科學家以及大猩猩玻璃制造商康寧和肖特本身的代表說，折疊玻璃的物理學非常簡單。簡短的版本：如果將其制成足夠薄的東西，幾乎任何東西都可以彎曲。

“對玻璃最普遍的誤解之一是，它會因為本身固有的弱點而破裂” –康寧

“我們所知道的所有非常堅硬的材料都可以彎曲到一定程度，”化學家，現領導公司超薄玻璃業務發展的化學家馬修斯·邁迪拉克博士說。“如果您想到木頭，則2x4不能彎曲，但是如果您將其切得很細[...]對于玻璃來說也是如此，”他在去年年底告訴我。盡管正常的窗格玻璃似乎在斷裂前不會彎曲，但實際上足夠薄的玻璃帶可以彎曲。

當您彎曲材料，玻璃或其他材料時，您正在做的是自然地在彎曲的外部拉伸材料-甚至玻璃也有些彎曲。坦佩雷大學研究非常規形式玻璃的研究員埃爾卡·弗蘭克伯格(Erkka Frankberg)說：“您可以想象每兩個原子之間有一個金屬彈簧，而當您將兩個原子拉開時彈簧就會伸長。”

演示機彎曲了Schott較早的，柔韌性稍差的玻璃。 圖片：肖特

主要問題：您只能將材料的化學鍵拉伸到斷裂之前，這一概念稱為拉伸強度。但是，如果您使用一塊較薄的玻璃板，則可以在同一空間內拉伸更少的材料，減少彎曲的層數，并拉伸更少的化學鍵，Mydlak說。這樣可以減少玻璃上的拉伸應變，讓您可以在彎曲之前將其彎曲得更緊。麻省理工學院材料科學副教授Juejun Hu說，使玻璃變薄是使其彎曲的“兩個主要技巧”之一，因為物理學專業的學生知道拉伸應變與厚度成線性比例。

專家說，當玻璃杯的厚度降到低于人類頭發的百微米厚時，玻璃就可以彎曲到足以折疊基本折疊小配件的程度。如果您希望手機向內折疊而沒有巨大的鉸鏈間隙，那么我們說的是幾十微米。想想鋁箔。