Что такое сапфировое стекло. Почему в iPhone X не используется сапфировое стекло

В отличие от минеральных и пластиковых, сапфировые стёкла являются однокомпонентным материалом, полученным не путём сплава, а путём среза кристалла сапфира - драгоценного минерала. Кстати, первые в мире стёкла из сапфира были созданы именно для часов, что по сей день не утратило актуальности. Сапфир - это материал для стекла элитных часов престижных брендов, признак солидности.

По своему составу сапфир аналогичен оксиду алюминия, что и определяет свойства стекла:

• Исключительная твёрдость 9 баллов по шкале Мосса - выше только у алмаза. Это свойство использовали для получения часов, стекло которых всегда будет в идеальном состоянии, без шероховатостей, потёртостей и царапин. Материал корпуса будет скорее выдавать возраст часов, чем их циферблат.
• Плотность сапфира выше, чем у кварца, что обеспечивает большую массу стекла. Этот фактор человеком вряд ли ощутим.
• Природный цвет сапфира - синий за счёт примесей. Прозрачный сапфир нужного для среза размера получают в лабораторных условиях, буквально выращивая абсолютно чистый кристалл. Процесс очень непростой, учитывая, что один и тот же углерод на выходе при разных условиях может образовывать драгоценный алмаз и бросовый графит. Отличия - всего лишь в правильном формировании кристаллической решётки. Кстати, самый большой сапфир, который смогли вырастить в российской лаборатории, весит 300 кг.
• Хрупкость. Именно так: не смотря на высокую прочность, минерал легко разбить: то же стекло от смартфона, сброшенное с метровой высоты, разлетится на осколки. Поэтому, если удар часов о твёрдую поверхность не оставит трещин, то при падении часов, к примеру, на камешек, шансов у них мало. Хитростью часовых производителей стала особая конструкция корпуса часов: стекло слегка «втоплено» в корпус, так что удар приходится на материал корпуса, а не само стекло напрямую. Ещё один способ повышения надёжности часов - создание минерально-сапфирового гибрида: к минеральной основе припаивается сапфир. Получается стекло, довольно стойкое к повреждениям и которое практически невозможно поцарапать. Кстати, стоит такое стекло ещё дороже просто сапфирового.
• За счёт высокой прочности сапфировое стекло для часов достаточно тонкое. Поэтому его успешно применяют для создания ультратонких моделей часов.
• Внешне сапфировое стекло очень сложно отличить, как от обычного, так и от минерального. Вряд ли вам при выборе часов дадут попытки поцарапать циферблат проволокой - настоящему сапфиру ничего не будет. Пожалуй, единственная диагностическая попытка может заключаться в сжатии часов в ладони: сапфир долго остаётся прохладным, а минерал и стекло почти сразу нагреваются.
• Стоимость сапфира достаточно высока. Как найти природный кристалл нужной степени прозрачности и веса, так и вырастить его - мероприятие долгое и затратное. Срез кристалла шириной в 25 см будет стоить около 1000 долларов.

Сфера применения сапфировых стёкол

Сапфировые стёкла совершенно не нужны в спортивных моделях часов и часах для активного образа жизни. А вот для стильных городских часов, модных фешн-моделей и классических часов для бизнесмена - этот вариант идеален: дорого, стильно, сохраняет внешний вид.

Часы с сапфировыми стёклами в ассортименте «сайт»

Adriatica A1114.2161Q - мужская коллекция Bracelet. PVD покрытие. Кварцевый механизм ЕТА 955. Сапфировое стекло с антибликовым покрытием внутренней поверхности, устойчивое к возникновению царапин. Корпус и браслет из нержавеющей стали. Диаметр корпуса 42 мм. Водостойкость 5 атм.

Roamer 508293.41.05.05 - мужская коллекция Superior. Корпус из нержавеющей стали, диаметр 42 мм. Ремешок из натуральной кожи. Кварцевый механизм, калибр ETA 955, точность хода +/-15 секунд в месяц. Сапфировое стекло с антибликовым покрытием внутренней поверхности, устойчивое к возникновению царапин. Водостойкость 5 атм.

Essence ES6013FC.333 - женская коллекция Ceramic. Защита у заводной головки. Часы украшены кристаллами Swarovski (Сваровски). Корпус из нержавеющей стали. Браслет из керамики с раскладывающейся застёжкой. Кварцевый механизм, точность хода +/-15 секунд в месяц. Сапфировое стекло с антибликовым покрытием внутренней поверхности, устойчивое к возникновению царапин. Водостойкость 3 атм.

L Duchen D 241.70.61 - женская коллекция Collection 201-700. PVD покрытие. Корпус и циферблат украшены фианитами. Кварцевый механизм. Сапфировое стекло с антибликовым покрытием внутренней поверхности, устойчивое к возникновению царапин. Корпус из нержавеющей стали, диаметр 38 мм, толщина 6 мм. Браслет из керамики. Водостойкость 3 атм.

Если на циферблате часов есть надпись «Cristal», то это означает, что их стекло сделано из минералов. Надпись «Hardlex» также указывает на минеральное стекла, однако твердость такого состава выше за счет специальной обработки. Надпись «Sapflex» говорит о том, что для изготовления данных часов применялось минеральное стекло с тонким слоем сапфира. А сапфировое стекло от минерального, если на нем нет никаких надписей?

Соответствие классу устройства

В первую очередь характеристики стекла должны соответствовать классу устройства, в котором оно установлено. Противоударные водонепроницаемые часы чаще всего оборудованы сапфировыми стеклами. Часы для повседневного ношения и занятий спортом оснащаются, как правило, минеральными и пластиковыми стеклами, реже сапфировыми. Не стоит ожидать, что в устройстве будет установлено дорогое сапфировое стекло.

Как отличить дорогое стекло от простого минерального

Можно нанести на стекло капельку воды. Наклоняя в разные стороны часы с минеральным стеклом можно заметить, что капелька воды растекается, оставляя за собой след, так называемый хвост. Подобного с капелькой воды не происходит на сапфировом стекле: даже при наклоне часов в разные стороны капля воды не растекается по поверхности стекла, а катается по нему как ртутный шарик – . Если эксперимент проводится с сапфировым стеклом с антибликом, капля воды останется на том же месте, куда ее и поставили, даже при переворачивании устройства стеклом вниз. Сложность эксперимента состоит в том, чтобы правильно выбрать размер капли.

Второй способ проверки не всегда возможно осуществить при покупке изделия, например, попробовать поцарапать стекло. Сапфировое покрытие не царапается, но его легко разбить. В условиях магазина можно проверить стекло на блики: минеральное дает их, сапфировое нет. Если часы оснащены антибликовым стеклом, узнать, сапфировое оно или минеральное, не представляется возможным, так как и то, и другое кажутся невидимыми, то есть не отражают свет. И у того, и у другого покрытия имеется голубоватый оттенок.

Самый верный и точный способ отличить одно стекло от другого – это по очереди поднести каждое к кончику носа и подержать несколько секунд. Более холодный материал и будет сапфировым, так как он медленнее нагревается, чем минерал. Если и то, и другое будет нагреваться равномерно, то здесь с уверенностью можно утверждать, что оба стекла минеральные. Правда этот эксперимент можно проводить с двумя устройствами, про одно из которых точно известно, что оно оснащено покрытием из минерального стекла.

Для защиты экранов современных популярных средств связи сегодня используется два равноправных варианта — искусственный сапфир или измененное химическим образом стекло Gorilla Glass. Каждое из решений имеет целый ряд достоинств и недостатков, поэтому объективно назвать какое-то из них более интересным нельзя при всем желании. В данной статье мы проводим полный сравнительный анализ этих материалов — от момента производства до возможности замены.

Так что лучше для защиты экрана — сапфир или Gorilla Glass?

Сапфир и Gorilla Glass — вводные

Что собой представляет сапфировое стекло

Сапфир представляет собой сверхтвёрдую форму прозрачного кристалла. Внешне он напоминает стекло, однако по физико-химическим свойствам он куда ближе к алмазу.

Интересный факт
Искусственные сапфиры были впервые синтезированы в 1904 году французским химиком Огюстом Вернейлем.

Сегодня подобный материал используется для создания различных медицинских приспособлений, а также для защиты циферблатов дорогостоящих часов и экранов некоторых современных телефонов класса люкс, большая часть из которых имеет на своем корпусе логотип Vertu.

Что собой представляет Gorilla Glass

Gorilla Glass — это стекло, которое имеет повышенное сопротивление к царапинам, изгибу и ударам. Это достигается путем его химической обработки, а именно — ионного обмена, во время которого соответствующие элементы натрия в материале заменяются частицами калия.

Интересный факт
Проект Project Muscle — праотец Gorilla Glass — был закрыт в 1959 году и возрожден по личной просьбе Стива Джобса только в 2006.

Сегодня Gorilla Glass, в подавляющем большинстве случаев, используется для защиты экранов современных мобильных телефонов, однако его также начинают применять в производстве ноутбуков с сенсорными дисплеями, а также в автомобильной промышленности и даже строительстве.

Сравнение твердости сапфира и Gorilla Glass

Сапфир — значительно более твердый материал, чем любой доступный для использования в телефонах.

Примечание
Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) — набор из десяти эталонных минералов — от талька до алмаза — для определения относительной твёрдости методом царапания.

Самым твердым является алмаз — 10 баллов. Твердость сапфира оценивается в 9 баллов , видоизмененного химическим образом стекла Gorilla Glass — 6,8 баллов . Для сравнения, твердость золота — 2,5 баллов, стали — 4 балла, обычного стекла — 5 баллов, титана пятого класса — 7 баллов, кованной стали — 7 баллов. Более твердый материал без проблем царапает мягкий — сапфир можно поцарапать только алмазом, Gorilla Glass — даже простой связкой ключей.

Действительно ли нельзя пацарапать сапфир ничем, кроме алмаза? — на этот вопрос мы и хотим ответить. У Vertu была проблема с царапинами на экране, и многие пользователи сомневались, что это действительно сапфир, ведь каждый убежден, что в быту обычного человека нет ничего, что могло бы его повредить. Царапины появлялись — если речь о женщинах с Vertu — от сережек с бриллиантами, которые контактировали с дисплеем в момент разговора — они имеют бОльшую твердость, чем сапфир

Наш собственный наглядный тест-сравнение твердости сапфира и Gorilla Glass

Цифры — это, конечно, здорово, однако мы решили провести самостоятельный тест на устойчивость сапфира к царапинам. У нас как раз завалялось сапфировое «стеклышко» от Vertu Ascent, поэтому, как говорится, сам Бог велел.

Для проведения эксперимента мы использовали самую обыкновенную наждачную бумагу P400, купленную в автомагазине. Мы хорошенько потерли ею тестовый образец. Чтобы добиться видимого эффекта, пришлось применить немало усилий, но все же нам удалось поцарапать сапфир.

Как и почему так получилось? Все дело в том, что в составе наждачной бумаге есть корунд, он, также как и сапфир, имеет твердость 9.

Чтобы усилить эффект воздействия в несколько раз, мы применили бор-машину с абразивной насадкой. Но, судя по всему, в составе абразива были менее твердые частицы, чем корунд и сапфир вообще никак не удалось поцарапать, насадка просто скользила по поверхности, не оставим ни следа. Идеальный результат. Сапфир действительно твердый.

Мы продолжили практический тест, заменив сапфир на GorillaGlass. Благо, у нас под рукой оказалось оригинальное стекло с iPhone 6 после ремонта. Для чистоты эксперимента мы применили точно такую же наждачную бумагу, как и в случае с предыдущим испытуемым. Результат оказался весьма предсказуемым — поцарапать материал не составило большого труда.

Замена наждачной бумаги на бор-машинку оказалась еще более впечатляющей — насадка вошла как нож в масло, на стекле образовались заметные невооруженным глазом углубления. Без сомнений, сапфир противостоял подобным действиям с большим достоинством.

Достоинства и недостатки сапфира и Gorilla Glass

Каждый обладает своими плюсами и минусами.

Gorilla Glass обладает куда большей устойчивостью к изгибу, чем сапфир. Именно поэтому давление на него вряд ли сможет нанести ему значимые повреждения — он поцарапается, но точно не треснет. Сапфир, напротив, скорее треснет, чем поцарапается. Тем не менее, на устройства Vertu, например, устанавливаются достаточно толстые пластины прозрачного сапфира, поэтому данный недостаток отчасти нивелируется.

Хорошо отполированный искусственный сапфир обладает куда большей прозрачностью, чем любое стекло, включая то самое Gorilla Glass. Это делает изображение на экране современного мобильного устройства гораздо более ярким и четким, что очень сильно улучшает восприятие с него любой информации. Учитывая факт его использования как для ввода информации, так и для его вывода — это является немаловажным фактором для использования для защиты экранов телефонов именно сапфира.

Несмотря на то, что сапфир, имея огромную твердость, куда лучше любого стекла противостоит царапинам и очень долго сохраняет первозданный вид изделия, у него есть неочевидный недостаток. Данный материал является очень хрупким, поэтому разбить его при падении устройства не составит никакого труда. По данному параметру Gorilla Glass превосходит его в пару раз. Именно поэтому в массивных «добротных» телефонах Vertu, например, используются достаточно толстые пластины сапфира, которые бы были неприменимы, например, для тех же iPhone.

Даже учитывая многочисленные потуги по снижению стоимости искусственного сапфира, к которым прибегают компании по всему миру, его цена на данный момент превышает аналогичный показатель Gorilla Glass в десять раз. В первом случае — около 30 долларов за лист, во втором — всего 3 доллара. Следует принять во внимание, что в данном случае обозначена стоимость не готовой комплектующей, а только заготовки, поэтому для масс-маркета сегодня сапфир точно не подходит.

Популярные средства связи с сапфиром и Gorilla Glass на экране

Сегодня сапфир используется для защиты экранов, за очень редким исключением, только в средствах связи класса люкс — это связано, прежде всего, с дороговизной его производства. Более того, так как технология выращивания искусственного сапфира большого размера является очень сложной и не распространенной повсеместно, подобный материал можно встретить в основном на телефонах Vertu — как на смартфонах, вроде Aster и Signature Touch, так и на классических «звонилках», вроде Signature S.

Стекло GorillaGlass сегодня используется во всех популярных средствах связи — iPhone, семействе Galaxy от Samsung, телефонах LG, HTC и так далее. Сейчас относительно небольшая стоимость материала позволяет применять его практически повсеместно. Более того, с каждым поколением GorillaGlass (последним на сегодня является четвертая его реинкарнация), которое становится более устойчивым к любым повреждениям при уменьшении толщины, его цена только падает.

Возможность и стоимость замены сапфирового экрана и Gorilla Glass

В зависимости от возможности отдельной замены «стекла» и экрана, стоимость починки поврежденного дисплея Vertu сильно разнится. Так, например, в классическом кнопочном телефоне Signature S это реально, поэтому цена на сапфировое стеклышко находится на уровне 15 000 рублей. В современных же смартфонах компании они склеены вместе для уменьшения воздушной прослойки и повышения качества изображения, поэтому в том же Constellation V, например, при повреждении экрана придется расстаться с суммой в 60 000 рублей.

В подавляющем числе случаев экраны современных мобильных телефонов приклеены к защитным стеклам GorillaGlass, что позволяет уменьшить общую толщину их дисплеев и улучшить качество изображения, убрав воздушную прослойку. Именно поэтому при повреждении стекла необходимо менять его в сборе вместе с дисплеем. Стоимость подобной процедуры в современных моделях iPhone находится на уровне 10 000 рублей, что значительно ниже аналогичных операций с сапфиром.

Процесс производства искусственного сапфира и стекла Gorilla Glass

Для выращивания сапфира, который бы подошел по размеру для экранов мобильных телефонов, компанией Vertu была создана новая технология, являющаяся коммерческой тайной компании. Тем не менее, точно известно, что базой для процесса является использование высокой температуры и давления на оксид алюминия. После создания сапфировой «колбасы» она разрезается на отдельные части нужного размера и длительное время шлифуется до полной прозрачности. В обработке сапфира используются инструменты из алмаза — только ему может поддаться подобный материал.

Чтобы придать обычному стеклу повышенной твердости и прочности специалисты компании Corning применят химические методы его обработки — процесс обмена ионами. Для этого обычное стекло помещается в раствор расплавленных солей калия с температурой около 400 градусов по Цельсию. Во время процедуры небольшие ионы натрия в стекле замещаются ионами калия большего размера. После охлаждения стекла ионы калия начинают давить друг на друга сильнее, в сравнении с натрием, давая новому материалу — тому самому GorillaGlass — повышенной сопротивляемости повреждениям.

Недалекое будущее средств защиты экрана

Если проанализировать текущие разработки и планы компаний-производителей защитных стекол для экранов телефонов, можно выделить три направления для развития этих комплектующих. Первое базируется на снижении стоимости сапфировых стекол и их массовом распространении, второе — на увеличении твердости Gorilla Glass и подобных решений физико-химическим образом, третье — на комбинированном использовании стекла и сапфира. В последнем случае на устойчивое к ударам стекло может наносится тонкий слой устойчивого к царапинам сапфира — что-то вроде напыления.

При выборе наручных часов обратите внимание на качество стекла. Это важно, так как предотвращает попадание влаги в корпус и со временем покрывается мелкими царапинами.
Царапины: не мешают, но что-то не так. Пластик сильно царапается даже от постоянной носки пиджака из жёсткого материала или крахмаленых манжетов рубашки.

Что лучше? Решать вам.

Минеральные стекла (crystal glass) изготавливаются из искусственно выращенного минерала кварца или «горного хрусталя». Минеральные стекла прочные, не царапаются и хорошо поддаются полировке. Долго сохраняют прозрачность и радуют невысокой ценой.
В сравнении с пластиком минеральные стекла прочны, долговечны, не требуют специального ухода и хорошо защищают часы от воды. Рекомендуются для применения в часах для пловцов, аквалангистов или дайверов.
Полировку стекла можно сделать в любой .

Сапфировое стекло (sapphire crystal) не мутнеет и не царапается. Не горит, не мокнет и настолько прозрачно, что его не видно. Это потому что такое стекло выполняется из выращенного цельного искусственного сапфира.

Из недостатков – дорогое, но такое стекло прослужит всю жизнь. Браслет износится, а корпус поблекнет, но стекло навсегда останется прозрачным. Сапфировое стекло можно поцарапать алмазом – единственным драгоценным камнем, который прочнее.
Сапфир легко поддаётся огранке, что помогает при изготовлении уникальных часовых стёкол.Дорогие сердцу часы обязательно должны быть надежно защищены от пыли, царапин и влаги.

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.