手机一摔就裂屏?别怕,未来手机屏幕可能是钻石做的

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可见人们多么担心手机摔坏,手机屏幕被默认作是手机最脆弱的地方,一不小心摔了就是几百上千块,再加上无线充电功能的流行,不少手机前后都用上了玻璃,一次可能摔 2 块玻璃。

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日常的剐蹭划痕,虽然不至于彻底无法使用,但看着也让人糟心,划痕和裂痕本身也是手机一摔就坏的诱因之一。

尽管技术一直在进步,但谁愿意成为「万一」呢。

更换材料曾被认作是防止手机摔坏的终极方法之一,比如将玻璃更换为更为坚固的钻石。

事实上,真的有一家名为 Akhan 的公司打算这么干。

玻璃太脆弱?那用钻石试试

金刚石,也就是未打磨过的钻石原材料,经过处理后有着透光性好、硬度高等优点,无论于用于装饰还是保护手机等电子产品的屏幕,都被认为是上佳材料之一。

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自从 1979 年科学家发现天然钻石其实是一种由碳元素组成的矿物后,业界就不断尝试培育人工钻石,早在上世纪末业界就演变出现了多种方向不一的技术。

目前较为主流的技术分别是高压高温(HPHT)技术和化学气象沉积(CVD)技术,前者是模仿钻石自然形成的高温高压环境,制造成本相对更低,后者则是采取以烃类气体混合物培育金刚石,设置更灵活、简单,两种方法各有优势。

人工培育钻石的应用方向也有不少,有往珠宝方向发展的,试图培育出高纯度、高重量的人工钻石,经过打磨切割之后效果和天然钻石十分接近,人眼几乎无法区分,往往依靠专业机器鉴别。

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▲ 各种颜色的人工钻石. 图片来自:Gia

走工业方向发展的人工钻石就不一样了,这种往往更看重透光率、折射率、硬度、导热性等工业领域更关注的特性。

AKHAN 就是一家工业人工钻石公司,并且开发了一系列钻石培育以及应用于显示屏幕保护的技术。

2017 年 AHKAN 就推出了 Miraj Diamond 玻璃技术,简而言之就是在玻璃上涂上一层金刚石涂层,厚度可达 100 纳米薄,仅仅是头发厚度的 1/10000。

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▲ 不断迭代的 Miraj Diamond 玻璃技术. 图片来自:Akhan

这样一来不仅能保持极高的屏幕透光率,屏幕厚度也几乎没有改变,毕竟手机玻璃厚度还是以远大于纳米的毫米作为计量单位。

Akhan 表示 Miraj Diamond 玻璃复刻了钻石的超高硬度、防剐蹭能力、防摔能力,在第三方机构的测试下,其硬度是旗舰竞争对手的 10 倍。

金刚石本身就是自然界中最硬的物质,相对硬度本身就很高,在金属切割领域经常能见到它的身影,防剐蹭能力还是有一定保证的。

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到这,都是 Akhan 向外界展示自家新技术的种种优势,实际产品究竟表现如何,还没人知道。

这还没完,现在手机屏幕上大多配有疏油层和防眩光涂层,前者让滑动更顺畅,能避免水和油性物质附着在手机上,后者则让屏幕具备一定的防反光能力,只是疏油层会随着使用缓缓消失。

根据 Akhan 的说法,Miraj Diamond 玻璃技术就不会有这样的问题,本身纳米金刚石涂层就具备排斥水和油性物质的特性,不需要再添加疏油层,Miraj Diamond 多层玻璃本身也带有集成式的防眩光层。

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▲ 图片来自:Akhan

B站哔哩哔哩动画 Win11/10 UWP版v2.14.72.0 发布

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到这,都是 Akhan 向外界展示自家新技术的种种优势,实际产品究竟表现如何,还没人知道。

Akhan 以两场对比测试回应人们的疑问,首先是跌落对比测试,将同样大小的钢球放在同一高度,钢球下分别放置一块第五代康宁大猩猩玻璃和 Miraj Diamond 混合玻璃。

啪,钢球垂直下落,康宁大猩猩玻璃应声碎裂,Miraj Diamond 混合玻璃则没有。

另外一场是显微压痕测试,Akhan 委托美国西北大学,在实验室中使用显微技术完成测试,参与测试的产品分别是超瓷晶玻璃(Ceramic Shield)和 Miraj Diamond 混合玻璃,前者就是 iPhone 12 使用的玻璃原型产品,

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▲ 显微压力测试对比. 图片来自:Akhan

结果证明,Miraj Diamond 混合玻璃是超瓷晶玻璃原型产品强度的 3 倍,前者能承受 36 GPa 的压力,而后者为 12 GPa。

那么,能普及吗?

毫无疑问,Miraj Diamond 混合玻璃是一项拥有极高潜力的技术,但仅高硬度和超强抗剐蹭能力并不足以让它普及,哪怕这两点是人们最在意的材料属性,谁不想一款摔不坏的手机呢。

玻璃的上一任挑战者蓝宝石,用实际经历给出了答案,同样拥有更强的抗剐蹭和硬度,同样是人工宝石,蓝宝石却没能替代玻璃普及到手机屏幕当中,最终还是在镜头保护玻璃上应用更多。

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▲HTC 是少数在手机盖板上使用蓝宝石的厂商之一

为什么?

成本、透光率、韧性等都是原因,目前 Akhan 给出的对比测试大多都是原型玻璃产品对比,最终应用在手机上是否会因为手机结构变化产生影响还暂时未知。

Miraj Diamond 混合玻璃虽然是基于纳米金刚石涂层,有机会应用于柔性屏幕上,但要真正应用在折叠屏手机当中还有一段距离,Akhan 也表示会在下一代混合玻璃技术才能支持柔性弯折特性。

Akhan 曾表示 2019 年就会联合手机厂商推出使用 Miraj Diamond 混合玻璃的产品,结果显而易见――跳票了。

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▲图片来自:Akhan

对此,Akhan 表示原因是独家合作厂商退出了手机行业,产品无法发布。它们在大规模量产时也遇到了质量问题,「不是生产一块,而是百万块」,Akhan 的创始人 Adam Khan 如此说到。

虽然 Akhan 表示已经在试生产的手机玻璃中找到了量产质量解决办法,但重新与手机厂商达成合作、测试验证又要耗费不少时间。

在实验室表现优异的新式材料有很多,但要走出实验室来到人们日常生活当中,并不是一件容易的事。

与此同时,Akhan 的竞争对手们正在快速发展,康宁最新的推出的大猩猩玻璃 Victus 整体性能远超第五代,防摔高度提升到了 2 米,且防剐蹭能力也有一定提升,是上一代产品的 2 倍。

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▲ 三星 Note 20 ultra 搭载了康宁大猩猩玻璃 Victus

2 米,这已经覆盖了人们绝大部分手机摔落的场景了,除非是高空掉落。

这时的 Miraj Diamond 混合玻璃与大猩猩玻璃 Victus 对比,还能能否取得压倒性的优势呢,这是 Akhan 需要回答的问题。

好消息是 Akhan 最近完成了 2000 万美元融资,同时引入了 Xperi 等知名科技公司的高管。

资金和人才的支持,或许能让我们更快用上基于 Miraj Diamond 混合玻璃技术的手机,让「摔不坏的手机」这个未来来得更早一些。

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