Una pieza de Gorilla Glass de Corning se somete a una prueba de flexibilidad en el laboratorio. Se podría decir que estamos en los primeros días de la era de los dispositivos. Hace un par de décadas, las computadoras personales no eran portátiles y los teléfonos celulares eran lujos raros. Hoy, un rápido vistazo a la tienda de electrónica te dice todo lo que necesitas saber. Los gadgets son nuestros juguetes y nuestros juguetes son portátiles.
Pero la electrónica también ha mejorado en otros aspectos. Las velocidades de los procesadores han aumentado drásticamente, siguiendo la Ley de Moore. La resolución de la pantalla es más nítida y vibrante que nunca. Y algunas empresas dedican casi tanto tiempo a la estética como a la ingeniería. Pero hay una mejora que realmente no puedes ver:Glass es cada vez más fuerte.
La empresa fabricante Corning ha desarrollado un producto al que llama Gorilla Glass. La compañía diseñó el vidrio para nuestros estilos de vida electrónicos. Mientras llevamos computadoras, tabletas, teléfonos inteligentes, reproductores de MP3 y otros dispositivos, corremos el riesgo de dañarlos con el uso diario. Gorilla Glass de Corning resiste el abuso con cualidades resistentes a los arañazos y los impactos. Y el enfoque de Corning permite que el vidrio sea increíblemente delgado, lo que significa que no interferirá con las pantallas táctiles de capacitancia ni agregará un peso significativo a un dispositivo.
¿Cuál es el secreto de Corning? ¿Qué tiene de especial Gorilla Glass que lo distingue de otros tipos de vidrio? La respuesta implica temperaturas increíbles, una cubeta especial, robots y un baño de sales fundidas. El producto terminado es una fina pieza de vidrio que puede soportar mucho castigo.
Contenido- El sorteo de fusión
- El intercambio iónico
- Gorilas en el vaso
El Sorteo Fusión
Una inmersión en un baño de sal especial es lo que le da a Gorilla Glass sus propiedades resistentes a los daños. Si bien puede pensar en el vidrio en su forma manufacturada, la verdad es que es un material que encontramos en la naturaleza. Ciertas rocas y minerales se vuelven vidrio después de entrar en contacto con altas temperaturas. Esto ocurre naturalmente a lo largo de los flujos de lava y lugares donde los rayos caen al suelo.
Los seres humanos han estado creando vidrio durante milenios. Los hornos capaces de generar un calor increíble derriten el tipo correcto de rocas en lo que llamamos vidrio fundido . En esta etapa, puede moldear el vidrio de muchas maneras, incluido el uso de un tubo para empujar el aire hacia la masa. A esta técnica la llamamos soplado de vidrio .
El vidrio comercial tiende a provenir de tres fuentes principales. El primero es la arena, a la que nos referimos químicamente como dióxido de silicio. Ese es el tipo de material que utiliza Corning en su proceso de fabricación. Los otros dos tipos de materiales en vidrio comercial incluyen piedra caliza y carbonato de sodio.
Corning toma el dióxido de silicio (SiO2) y lo combina con otros productos químicos antes de fundirlo en un vidrio fundido. El vidrio resultante es aluminosilicato -- eso significa que el vidrio contiene aluminio, silicio y oxígeno. El vidrio también contiene iones de sodio (Na), que se vuelven importantes en la siguiente fase de fabricación.
Corning vierte el vidrio fundido en un canal en forma de V, pero no se detiene en llenar el canal hasta la parte superior. La empresa continúa agregando vidrio fundido hasta que el vidrio comienza a desbordarse por los lados de la cubeta. Brazos robóticos automatizados extraen las láminas de vidrio del borde del canal. Cada hoja tiene poco más de medio milímetro de grosor.
Si usara este vidrio para una pantalla en sus dispositivos electrónicos, terminaría con una cubierta muy transparente. Pero no es resistente a los daños como Gorilla Glass, es solo vidrio de aluminosilicato. Para darle a Gorilla Glass su capacidad de resistir rayones y grietas, Corning les da un pequeño baño a estas láminas de vidrio.
El intercambio de iones
Puede encontrar Gorilla Glass en muchos productos, incluido el dispositivo Galaxy Tab de Samsung. El verdadero secreto detrás de Gorilla Glass involucra un proceso químico llamado intercambio iónico. Un ión es un átomo que ha ganado o perdido un electrón y por lo tanto lleva una carga neta. Electrones son partículas subatómicas cargadas negativamente. La carga neta de un ion es negativa si tiene un electrón extra o positiva si perdió un electrón. Los elementos en su forma atómica tienen carga neutra porque el número de electrones coincide con el número de protones , que tienen carga positiva.
Entonces, ¿qué tienen que ver los iones con el vidrio? El vidrio de aluminosilicato de la primera fase del proceso de fabricación contiene iones de sodio. Corning sumerge estas láminas de vidrio en un baño de iones de potasio. Si observa la tabla periódica de elementos, verá que el sodio está justo por encima del potasio. Dmitri Mendeleev, el hombre responsable de crear la tabla periódica, ordenó los elementos por peso atómico y agrupó los elementos que poseían cualidades similares. Tanto el sodio como el potasio pertenecen a un grupo conocido como metales activos . Estos son metales que reaccionan fuertemente con otras sustancias.
El sodio es más alto en la tabla periódica que el potasio, lo que significa que un átomo de sodio es más pequeño que un átomo de potasio. Podrías pensar que a escala atómica el tamaño no importa, ¡pero resulta que no es así! Si pudiera sacar los iones de sodio del vidrio de aluminosilicato y reemplazarlos con iones de potasio más grandes, la lámina de vidrio experimentaría compresión.
Imagina que tienes una red. La línea en la red es flexible pero tensa, no hay mucha cesión. En cada hoyo de la red hay una pelota de golf en su lugar. Ahora imagina que reemplazas todas las pelotas de golf con pelotas de béisbol. Eso es similar a lo que sucede a nivel atómico con un intercambio de iones.
¿Entonces, cómo funciona? Para reemplazar el sodio con potasio, primero debe romper el enlace iónico que tiene el sodio con el vidrio. Es por eso que el baño de sal de potasio está tan caliente. Corning dice que el baño alcanza una temperatura de 400 grados Celsius (752 grados Fahrenheit). A esta temperatura, la energía (calor) rompe el enlace iónico del sodio con el aluminosilicato. Pero una de las cualidades que tienen los metales activos más bajos es que pueden mantener un enlace iónico a temperaturas más altas que los metales activos más ligeros. El potasio pesa más que el sodio; esos 400 grados Celsius (752 grados Fahrenheit) no son suficientes para mantener separados los iones de potasio y el aluminosilicato.
Después de una buena inmersión en el baño de potasio, el aluminosilicato emerge comprimido por iones de potasio. La compresión crea una capa protectora sobre el vidrio y le da una fuerza que el vidrio normal no tiene. Y los que se preocupan por el medio ambiente pueden estar tranquilos:Gorilla Glass es reciclable.
Gorilas en el vaso
El proceso de intercambio de iones no es nuevo y Gorilla Glass de Corning no es el único vidrio reforzado químicamente en el mercado. Pero Corning ha demostrado la fuerza de su vidrio en lugares como Consumer Electronics Show, donde la compañía invitó a las personas a probar y ver cuánta presión se necesitaría para romper un pedazo de vidrio. El vidrio sin tratar se rompería con relativa facilidad. El vidrio reforzado químicamente estándar ofrecería más resistencia, pero también se rompería con suficiente presión. Gorilla Glass era mucho más resistente al daño.
¿Cómo entra Gorilla Glass en los productos? Corning se asocia con fabricantes y proporciona Gorilla Glass como parte del proceso de fabricación del producto. El consumidor promedio no puede salir y comprar una hoja de Gorilla Glass para colocarla encima de un dispositivo existente. En ese sentido, Corning es un fabricante de equipos originales (OEM). El producto terminado contendrá el vidrio de Corning, pero el producto terminado tendrá la marca de otra empresa.
Corning no puede revelar todos los productos que usan su Gorilla Glass. Pero entre los productos que la compañía ha anunciado están la línea de televisores Sony BRAVIA, la tableta Samsung Galaxy Tab y Dell Streak. Si bien los fabricantes de teléfonos inteligentes pueden considerar Gorilla Glass para ayudar a que sus productos resistan el desgaste que se produce al mover un dispositivo portátil, los fabricantes de televisores lo están considerando para hacer que sus productos sean más duraderos.
Debido a que el proceso de dibujo por fusión de Corning crea láminas delgadas de vidrio que no inhiben aplicaciones como pantallas táctiles de capacitancia, es posible que vea muchos más teléfonos inteligentes y tabletas que incluyen Gorilla Glass en su construcción. El proceso de fabricación de Corning y la explosión de popularidad de los dispositivos portátiles pueden estar en el momento justo para impulsar a la empresa hacia el éxito.
Para obtener más transparencia en las pantallas táctiles y otros temas relacionados, consulte la página siguiente.
Metal y VidrioEl cambio de vidrio con metales no se limita a los intercambios de iones de sodio/potasio. Durante cientos de años, los vidrieros han utilizado óxidos metálicos para dar colores especiales al vidrio. El cobalto nos da un azul profundo o púrpura, el cromo crea un tinte amarillo y el manganeso produce una hermosa coloración violeta. El secreto está en añadir los óxidos metálicos mientras se funde el vidrio.