未來,你的手機螢幕可能是「鑽石」造的?

未來,你的手機螢幕可能是「鑽石」造的?

手機螢幕是手機最脆弱的地方,一不小心摔了就是幾百上千塊,再加上無線充電功能的流行,不少手機前後都用上了玻璃,一次可能摔 2 塊玻璃。

更換材料曾被認作是防止手機摔壞的終極方法之一,比如將玻璃更換為更為堅固的鑽石。

事實上,真的有一家名為 Akhan 的公司打算這麼幹。

玻璃太脆弱?那用鑽石試試

金剛石,也就是未打磨過的鑽石原材料,經過處理後有著透光性好、硬度高等優點,無論於用於裝飾還是保護手機等電子產品的螢幕,都被認為是上佳材料之一。

未來,你的手機螢幕可能是「鑽石」造的?

自從 1979 年科學家發現天然鑽石其實是一種由碳元素組成的礦物後,業界就不斷嘗試培育人工鑽石,早在上世紀末業界就演變出現了多種方向不一的技術。

目前較為主流的技術分別是高壓高溫(HPHT)技術和化學氣象沉積(CVD)技術,前者是模仿鑽石自然形成的高溫高壓環境,製造成本相對更低,後者則是採取以烴類氣體混合物培育金剛石,設置更靈活、簡單,兩種方法各有優勢。

人工培育鑽石的應用方向也有不少,有往珠寶方向發展的,試圖培育出高純度、高重量的人工鑽石,經過打磨切割之後效果和天然鑽石十分接近,人眼幾乎無法區分,往往依靠專業機器鑑別。

各種顏色的人工鑽石. 圖片來源:Gia

走工業方向發展的人工鑽石就不一樣了,這種往往更看重透光率、折射率、硬度、導熱性等工業領域更關注的特性。

AKHAN 就是一家工業人工鑽石公司,並且開發了一系列鑽石培育以及應用於顯示螢幕保護的技術。

2017 年 AHKAN 就推出了 Miraj Diamond 玻璃技術,簡而言之就是在玻璃上塗上一層金剛石涂層,厚度可達 100 奈米薄,僅僅是頭髮厚度的 1/10000。

不斷迭代的 Miraj Diamond 玻璃技術. 圖片來源:Akhan

這樣一來不僅能保持極高的螢幕透光率,螢幕厚度也幾乎沒有改變,畢竟手機玻璃厚度還是以遠大於奈米的毫米作為計量單位。

Akhan 表示 Miraj Diamond® 玻璃復刻了鑽石的超高硬度、防剮蹭能力、防摔能力,在第三方機構的測試下,其硬度是旗艦競爭對手的 10 倍。

金剛石本身就是自然界中最硬的物質,相對硬度本身就很高,在金屬切割領域經常能見到它的身影,防剮蹭能力還是有一定保證的。

未來,你的手機螢幕可能是「鑽石」造的?

由於 Miraj Diamond® 玻璃技術達到了奈米精度等級,原本也是在玻璃上塗上涂層,可以說是半柔性材質,也就是說這一技術支援搭載柔性玻璃的摺疊螢幕手機,有機會解決摺疊螢幕螢幕脆弱的問題。

這還沒完,現在手機螢幕上大多配有疏油層和防眩光涂層,前者讓滑動更順暢,能避免水和油性物質附著在手機上,後者則讓螢幕具備一定的防反光能力,只是疏油層會隨著使用緩緩消失。

根據 Akhan 的說法,Miraj Diamond® 玻璃技術就不會有這樣的問題,本身奈米金剛石涂層就具備排斥水和油性物質的特性,不需要再添加疏油層,Miraj Diamond 多層玻璃本身也帶有內建式的防眩光層。

圖片來源:Akhan

到這,都是 Akhan 向外界展示自家新技術的種種優勢,實際產品究竟表現如何,還沒人知道。

Akhan 以兩場對比測試回應人們的疑問,首先是跌落對比測試,將同樣大小的鋼球放在同一高度,鋼球下分別放置一塊第五代康寧大猩猩玻璃和 Miraj Diamond 混合玻璃。

啪,鋼球垂直下落,康寧大猩猩玻璃應聲碎裂,Miraj Diamond 混合玻璃則沒有。

鋼球對比測試

另外一場是顯微壓痕測試,Akhan 委託美國西北大學,在實驗室中使用顯微技術完成測試,參與測試的產品分別是超瓷晶玻璃(Ceramic Shield)和 Miraj Diamond 混合玻璃,前者就是 iPhone 12 使用的玻璃原型產品,

顯微壓力測試對比. 圖片來源:Akhan

結果證明,Miraj Diamond 混合玻璃是超瓷晶玻璃原型產品強度的 3 倍,前者能承受 36 GPa 的壓力,而後者為 12 GPa。

那麼,能普及嗎?

毫無疑問,Miraj Diamond 混合玻璃是一項擁有極高潛力的技術,但僅高硬度和超強抗剮蹭能力並不足以讓它普及,哪怕這兩點是人們最在意的材料屬性,誰不想一款摔不壞的手機呢。

玻璃的上一任挑戰者藍寶石,用實際經歷給出了答案,同樣擁有更強的抗剮蹭和硬度,同樣是人工寶石,藍寶石卻沒能替代玻璃普及到手機螢幕當中,最終還是在鏡頭保護玻璃上應用更多。

HTC 是少數在手機蓋板上使用藍寶石的廠商之一

為什麼?

成本、透光率、韌性等都是原因,目前 Akhan 給出的對比測試大多都是原型玻璃產品對比,最終應用在手機上是否會因為手機結構變化產生影響還暫時未知。

Miraj Diamond 混合玻璃雖然是基於奈米金剛石涂層,有機會應用於柔性螢幕上,但要真正應用在摺疊螢幕手機當中還有一段距離,Akhan 也表示會在下一代混合玻璃技術才能支援柔性彎折特性。

Akhan 曾表示 2019 年就會聯合手機廠商推出使用 Miraj Diamond 混合玻璃的產品,結果顯而易見——跳票了。

圖片來源:Akhan

對此,Akhan 表示原因是獨家合作廠商退出了手機行業,產品無法發布。它們在大規模量產時也遇到了品質問題,「不是生產一塊,而是百萬塊」,Akhan 的創始人 Adam Khan 如此說到。

雖然 Akhan 表示已經在試生產的手機玻璃中找到了量產品質解決辦法,但重新與手機廠商達成合作、測試驗證又要耗費不少時間。

在實驗室表現優異的新式材料有很多,但要走出實驗室來到人們日常生活當中,並不是一件容易的事。

與此同時,Akhan 的競爭對手們正在快速發展,康寧最新的推出的大猩猩玻璃 Victus 整體性能遠超第五代,防摔高度提升到了 2 米,且防剮蹭能力也有一定提升,是上一代產品的 2 倍。

三星 Note 20 ultra 搭載了康寧大猩猩玻璃 Victus

2 米,這已經覆蓋了人們絕大部分手機摔落的場景了,除非是高空掉落。

這時的 Miraj Diamond 混合玻璃與大猩猩玻璃 Victus 對比,還能能否取得壓倒性的優勢呢,這是 Akhan 需要回答的問題。

好消息是 Akhan 最近完成了 2000 萬美元融資,同時引入了 Xperi 等知名科技公司的高層。

資金和人才的支援,或許能讓我們更快用上基於 Miraj Diamond 混合玻璃技術的手機,讓「摔不壞的手機」這個未來來得更早一些。

 

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