折叠玻璃 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叠玻璃手机：Galaxy Z Flip。三星宣称，它通过弯曲玻璃打破了物理定律，特别是通过“从聚合物屏幕到超薄玻璃技术的飞跃”。

三星听起来像是发明了一种新的专有玻璃形式，该公司甚至称其为三星超薄玻璃(UTG)。该公司的演讲声称：“我们已经完成了不可能的事情，并创造了可折叠的超薄玻璃。”并补充说，它“可以保护屏幕免受划伤。”

但是，正如世界在几天后看到的那样，物理学并不是那么容易被忽视。

当发现三星所谓的“飞跃”确实使用了聚合物并且毕竟很容易划伤时，玻璃专家可能会警告您接下来会发生什么。三星的防尘“纤维防护罩”立即失败了，没有通过严格的防尘测试，该公司关于玻璃的主张现已退回到荒谬的标语“坚韧而柔嫩”。

但是三星并没有在这里说谎主要的创新：Galaxy Z Flip确实是一款折叠玻璃手机。仅仅是玻璃实际上是由德国制造商Schott制造的，它的顶部有一层柔软的，可刮擦的塑料层，并且-希望-未来的折叠玻璃手机不需要这种额外的保护。

要了解原因，您可能应该首先了解玻璃如何折叠。

如果说实话，我仍然会自己把头缠住。玻璃易碎;即使您自己从未摔碎玻璃，也一定会知道它破碎时的声音。甚至很难想象如何将这种易碎的材料变成可弯曲的翻盖手机，这就是为什么当三星发现自己面临指责Galaxy Z Flip的超薄玻璃根本不是玻璃时，我并不感到惊讶的原因。

然而，据两位材料科学家以及大猩猩玻璃制造商康宁和肖特本身的代表说，折叠玻璃的物理学非常简单。简短的版本：如果将其制成足够薄的东西，几乎任何东西都可以弯曲。

“对玻璃最普遍的误解之一是，它会因为本身固有的弱点而破裂” –康宁

“我们所知道的所有非常坚硬的材料都可以弯曲到一定程度，”化学家，现领导公司超薄玻璃业务发展的化学家马修斯·迈迪拉克博士说。“如果您想到木头，则2x4不能弯曲，但是如果您将其切得很细[...]对于玻璃来说也是如此，”他在去年年底告诉我。尽管正常的窗格玻璃似乎在断裂前不会弯曲，但实际上足够薄的玻璃带可以弯曲。

当您弯曲材料，玻璃或其他材料时，您正在做的是自然地在弯曲的外部拉伸材料-甚至玻璃也有些弯曲。坦佩雷大学研究非常规形式玻璃的研究员埃尔卡·弗兰克伯格(Erkka Frankberg)说：“您可以想象每两个原子之间有一个金属弹簧，而当您将两个原子拉开时弹簧就会伸长。”

演示机弯曲了Schott较早的，柔韧性稍差的玻璃。 图片：肖特

主要问题：您只能将材料的化学键拉伸到断裂之前，这一概念称为拉伸强度。但是，如果您使用一块较薄的玻璃板，则可以在同一空间内拉伸更少的材料，减少弯曲的层数，并拉伸更少的化学键，Mydlak说。这样可以减少玻璃上的拉伸应变，让您可以在弯曲之前将其弯曲得更紧。麻省理工学院材料科学副教授Juejun Hu说，使玻璃变薄是使其弯曲的“两个主要技巧”之一，因为物理学专业的学生知道拉伸应变与厚度成线性比例。

专家说，当玻璃杯的厚度降到低于人类头发的百微米厚时，玻璃就可以弯曲到足以折叠基本折叠小配件的程度。如果您希望手机向内折叠而没有巨大的铰链间隙，那么我们说的是几十微米。想想铝箔。