ปิดโฆษณา

ไม่นานก่อนการเปิดตัว iPhone เครื่องแรก Steve Jobs ได้เรียกพนักงานของเขาและรู้สึกโกรธกับรอยขีดข่วนจำนวนหนึ่งที่ปรากฏบนเครื่องต้นแบบที่เขาใช้หลังจากนั้นไม่กี่สัปดาห์ เห็นได้ชัดว่าไม่สามารถใช้กระจกมาตรฐานได้ จ็อบส์จึงร่วมมือกับบริษัทกระจก Corning อย่างไรก็ตาม ประวัติศาสตร์ของมันย้อนกลับไปในศตวรรษที่ผ่านมา

ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยการทดลองที่ล้มเหลวเพียงครั้งเดียว วันหนึ่งในปี 1952 Don Stookey นักเคมีของ Corning Glass Works ทดสอบตัวอย่างแก้วไวแสงและนำไปไว้ในเตาเผาที่มีอุณหภูมิ 600°C อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการทดสอบ เกิดข้อผิดพลาดในตัวควบคุมตัวใดตัวหนึ่ง และอุณหภูมิสูงขึ้นถึง 900 °C Stookey คาดว่าจะพบก้อนแก้วที่หลอมละลายและเตาหลอมที่ถูกทำลายหลังจากความผิดพลาดนี้ แต่เขากลับพบว่าตัวอย่างของเขากลายเป็นแผ่นสีขาวขุ่น ขณะที่เขาพยายามคว้าตัวเธอ คีมก็ลื่นล้มลงกับพื้น แทนที่จะแตกเป็นเสี่ยงๆ กลับดีดตัวกลับขึ้นมา

ตอนนั้น Don Stookey ไม่รู้ แต่เขาเพิ่งประดิษฐ์แก้วเซรามิกสังเคราะห์ชิ้นแรกขึ้นมา ต่อมา Corning เรียกวัสดุนี้ว่า Pyroceram เบากว่าอะลูมิเนียม แข็งกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนสูง และแข็งแรงกว่าแก้วโซดาไลม์ธรรมดาหลายเท่า ในไม่ช้ามันก็พบว่ามีประโยชน์ในทุกสิ่งตั้งแต่ขีปนาวุธไปจนถึงห้องปฏิบัติการเคมี นอกจากนี้ยังใช้ในเตาอบไมโครเวฟอีกด้วย และในปี 1959 Pyroceram ก็เข้ามาในบ้านในรูปแบบของเครื่องครัว CorningWare

วัสดุใหม่นี้เป็นประโยชน์ทางการเงินที่สำคัญสำหรับ Corning และทำให้เกิดการเปิดตัว Project Muscle ซึ่งเป็นความพยายามวิจัยครั้งใหญ่เพื่อค้นหาวิธีอื่นในการทำให้กระจกแกร่งขึ้น ความก้าวหน้าขั้นพื้นฐานเกิดขึ้นเมื่อนักวิจัยคิดค้นวิธีการเสริมความแข็งแกร่งให้กับแก้วโดยการจุ่มลงในสารละลายเกลือโพแทสเซียมที่ร้อน พวกเขาพบว่าเมื่อพวกเขาเติมอะลูมิเนียมออกไซด์ลงในส่วนประกอบของแก้วก่อนที่จะจุ่มลงในสารละลาย ผลลัพธ์ที่ได้คือวัสดุที่แข็งแกร่งและทนทานอย่างน่าทึ่ง ในไม่ช้า นักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มขว้างกระจกที่แข็งเช่นนั้นออกจากอาคารเก้าชั้นของพวกเขา และถล่มกระจกที่เรียกภายในว่า 0317 ด้วยไก่แช่แข็ง กระจกสามารถโค้งงอและบิดได้ในระดับพิเศษ และยังทนแรงกดได้ประมาณ 17 กก./ซม. (กระจกธรรมดาสามารถรับแรงกดได้ประมาณ 850 กก./ซม.) ในปี พ.ศ. 1 Corning เริ่มนำเสนอวัสดุภายใต้ชื่อ Chemcor โดยเชื่อว่าจะนำไปประยุกต์ใช้กับผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ตู้โทรศัพท์ หน้าต่างเรือนจำ หรือแว่นตา

แม้ว่าในตอนแรกจะมีความสนใจในวัสดุเป็นอย่างมาก แต่ยอดขายก็ยังต่ำ หลายบริษัทได้สั่งซื้อแว่นตานิรภัย อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ถูกถอนออกในไม่ช้าเนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับวิธีการระเบิดที่ทำให้กระจกแตก ดูเหมือนว่า Chemcor จะกลายเป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับกระจกหน้ารถยนต์ แม้ว่ามันจะปรากฏใน AMC Javelins สองสามตัว แต่ผู้ผลิตส่วนใหญ่ก็ไม่มั่นใจในข้อดีของมัน พวกเขาไม่เชื่อว่า Chemcor คุ้มค่ากับการเพิ่มต้นทุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพวกเขาประสบความสำเร็จในการใช้กระจกลามิเนตมาตั้งแต่ปี 30

Corning คิดค้นนวัตกรรมราคาแพงที่ไม่มีใครสนใจ การทดสอบการชนไม่ได้ช่วยเขาอย่างแน่นอน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าด้วยกระจกบังลม "ศีรษะมนุษย์แสดงการชะลอตัวที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ" - Chemcor รอดชีวิตมาได้โดยไม่ได้รับบาดเจ็บ แต่กะโหลกศีรษะมนุษย์ไม่ได้รับบาดเจ็บ

หลังจากที่บริษัทพยายามขายวัสดุให้กับ Ford Motors และผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นๆ ไม่ประสบผลสำเร็จ โครงการ Project Muscle ก็ถูกยกเลิกในปี 1971 และวัสดุของ Chemcor ก็จบลงบนน้ำแข็ง มันเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ต้องรอปัญหาที่ถูกต้อง

เราอยู่ในรัฐนิวยอร์ก ซึ่งเป็นที่ตั้งของสำนักงานใหญ่ของ Corning ผู้อำนวยการของบริษัท Wendell Weeks มีสำนักงานอยู่บนชั้นสอง และที่นี่เองที่สตีฟ จ็อบส์มอบหมายงานที่ดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้ให้กับสัปดาห์ที่อายุห้าสิบห้าปีในขณะนั้น นั่นคือการผลิตกระจกที่บางเฉียบและแข็งแกร่งเป็นพิเศษหลายแสนตารางเมตรซึ่งยังไม่มีอยู่จนถึงปัจจุบัน และภายในหกเดือน เรื่องราวของความร่วมมือครั้งนี้ รวมถึงความพยายามของจ็อบส์ในการสอน Weeks ถึงหลักการทำงานของกระจกและความเชื่อของเขาที่ว่าสามารถบรรลุเป้าหมายได้ นั้นเป็นที่รู้จักกันดี Corning จัดการเรื่องนี้อย่างไรนั้นไม่มีใครรู้อีกต่อไป

วีคส์มาร่วมงานกับบริษัทในปี พ.ศ. 1983; ก่อนปี 2005 เขาดำรงตำแหน่งสูงสุด โดยดูแลแผนกโทรทัศน์และแผนกสำหรับงานเฉพาะทางพิเศษ ถามเขาเกี่ยวกับแก้วแล้วเขาจะบอกคุณว่ามันเป็นวัสดุที่สวยงามและแปลกใหม่ ซึ่งเป็นศักยภาพที่นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเริ่มค้นพบในปัจจุบัน เขาจะคลั่งไคล้ "ความถูกต้อง" และความน่าสัมผัสของมัน เพียงเพื่อจะบอกคุณเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของมันหลังจากนั้นไม่นาน

Weeks and Jobs มีจุดอ่อนในด้านการออกแบบและความหลงใหลในรายละเอียด ทั้งคู่สนใจความท้าทายและแนวคิดสำคัญๆ อย่างไรก็ตาม ในด้านการบริหาร จ็อบส์ค่อนข้างจะเป็นเผด็จการเล็กน้อย ในทางกลับกัน วีคส์ (เช่นเดียวกับผู้บริหารบริษัท Corning รุ่นก่อนๆ ของเขา) สนับสนุนระบอบการปกครองที่เสรีมากขึ้นโดยไม่คำนึงถึงการอยู่ใต้บังคับบัญชามากเกินไป "ไม่มีการแบ่งแยกระหว่างฉันกับนักวิจัยแต่ละคน" วีคส์กล่าว

และถึงแม้จะเป็นบริษัทขนาดใหญ่ แต่ก็มีพนักงาน 29 คนและมีรายรับ 000 พันล้านดอลลาร์ในปีที่แล้ว แต่ Corning ก็ยังคงทำหน้าที่เหมือนธุรกิจขนาดเล็ก สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากระยะห่างจากโลกภายนอก อัตราการเสียชีวิตอยู่ที่ประมาณ 7,9% ทุกปี และประวัติอันโด่งดังของบริษัทด้วย (ดอน สตูกีย์ ปัจจุบันอายุ 1 ปี และตำนานอื่นๆ ของ Corning ยังคงพบเห็นได้ในโถงทางเดินและห้องทดลองของศูนย์วิจัยซัลลิแวน พาร์ก) “เราทุกคนอยู่ที่นี่เพื่อชีวิต” สัปดาห์ยิ้ม “เรารู้จักกันที่นี่มานานแล้วและมีประสบการณ์ความสำเร็จและความล้มเหลวมาด้วยกันมากมาย”

บทสนทนาแรกๆ ระหว่าง Weeks กับ Jobs จริงๆ แล้วไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับแก้วเลย ครั้งหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ของ Corning กำลังทำงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีไมโครโปรเจ็กเตอร์ ซึ่งแม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งเป็นวิธีที่ดีกว่าในการใช้เลเซอร์สีเขียวสังเคราะห์ แนวคิดหลักคือผู้คนไม่ต้องการจ้องหน้าจอขนาดเล็กบนโทรศัพท์มือถือตลอดทั้งวันเมื่อต้องการชมภาพยนตร์หรือรายการทีวี และการฉายภาพดูเหมือนเป็นวิธีธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม เมื่อ Weeks หารือเกี่ยวกับแนวคิดนี้กับจ็อบส์ หัวหน้าของ Apple ก็มองว่ามันเป็นเรื่องไร้สาระ ในเวลาเดียวกัน เขากล่าวว่าเขากำลังพัฒนาสิ่งที่ดีกว่า นั่นคืออุปกรณ์ที่มีพื้นผิวเป็นจอแสดงผลทั้งหมด มันถูกเรียกว่าไอโฟน

แม้ว่าจ็อบส์จะประณามเลเซอร์สีเขียว แต่ก็เป็นตัวแทนของ "นวัตกรรมเพื่อประโยชน์ของนวัตกรรม" ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของ Corning บริษัทให้ความเคารพต่อการทดลอง โดยลงทุน 10% ของผลกำไรในการวิจัยและพัฒนาทุกปี และในช่วงเวลาที่ดีและไม่ดี เมื่อฟองสบู่ดอทคอมอันเลวร้ายแตกในปี 2000 และมูลค่าของ Corning ลดลงจาก 100 ดอลลาร์ต่อหุ้นเป็น 1,50 ดอลลาร์ ซีอีโอของบริษัทให้ความมั่นใจกับนักวิจัยไม่เพียงแต่ว่าการวิจัยยังคงเป็นหัวใจของบริษัทเท่านั้น แต่ยังเป็นการวิจัยและพัฒนาที่ทำให้มันดำเนินต่อไป นำกลับไปสู่ความสำเร็จ

Rebecca Henderson ศาสตราจารย์ Harvard Business School ผู้ศึกษาประวัติศาสตร์ของ Corning กล่าวว่า "บริษัทนี้เป็นหนึ่งในบริษัทที่ใช้เทคโนโลยีเพียงไม่กี่แห่งที่สามารถกลับมามุ่งเน้นได้เป็นประจำ" "นั่นพูดง่ายมาก แต่ทำยาก" ส่วนหนึ่งของความสำเร็จนั้นอยู่ที่ความสามารถที่ไม่เพียงแต่พัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการหาวิธีเริ่มผลิตเทคโนโลยีเหล่านั้นในวงกว้างอีกด้วย แม้ว่า Corning จะประสบความสำเร็จทั้งสองวิธีนี้ แต่ก็มักจะต้องใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าจะหาตลาดที่เหมาะสมและทำกำไรได้เพียงพอสำหรับผลิตภัณฑ์ของตน ดังที่ศาสตราจารย์เฮนเดอร์สันกล่าวไว้ นวัตกรรมตาม Corning มักหมายถึงการนำแนวคิดที่ล้มเหลวมาใช้เพื่อจุดประสงค์ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

แนวคิดที่จะปัดฝุ่นตัวอย่างของ Chemcor เกิดขึ้นในปี 2005 ก่อนที่ Apple จะเข้ามามีส่วนร่วมด้วยซ้ำ ในเวลานั้น Motorola ได้เปิดตัว Razr V3 ซึ่งเป็นโทรศัพท์มือถือแบบฝาพับที่ใช้กระจกแทนจอแสดงผลพลาสติกแข็งทั่วไป Corning ก่อตั้งกลุ่มเล็กๆ ที่ได้รับมอบหมายให้ดูว่าจะสามารถชุบชีวิตกระจก Type 0317 ขึ้นมาเพื่อใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น โทรศัพท์มือถือหรือนาฬิกาได้หรือไม่ ตัวอย่าง Chemcor แบบเก่ามีความหนาประมาณ 4 มิลลิเมตร บางทีพวกเขาอาจถูกทำให้ผอมบางลง หลังจากการสำรวจตลาดหลายครั้ง ฝ่ายบริหารของบริษัทก็เริ่มมั่นใจว่าบริษัทสามารถสร้างรายได้เพียงเล็กน้อยจากผลิตภัณฑ์พิเศษนี้ โครงการนี้มีชื่อว่า Gorilla Glass

ภายในปี 2007 เมื่อจ็อบส์แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับวัสดุใหม่ โครงการนี้ไปได้ไม่ไกลนัก Apple ต้องการกระจกแกร่งเคมีบาง 1,3 มม. ปริมาณมหาศาล ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่มีใครเคยสร้างมาก่อน Chemcor ซึ่งยังไม่มีการผลิตในปริมาณมาก สามารถเชื่อมโยงกับกระบวนการผลิตที่สามารถตอบสนองความต้องการจำนวนมากได้หรือไม่ เป็นไปได้ไหมที่จะสร้างวัสดุที่เดิมมีไว้สำหรับกระจกรถยนต์บางเฉียบและในขณะเดียวกันก็รักษาความแข็งแกร่งเอาไว้ได้ กระบวนการชุบแข็งด้วยสารเคมีจะมีประสิทธิภาพกับกระจกชนิดนี้หรือไม่? ในเวลานั้นไม่มีใครรู้คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ Weeks ได้ทำในสิ่งที่ซีอีโอที่ไม่ชอบความเสี่ยงจะทำอย่างแน่นอน เขาบอกว่าใช่

สำหรับวัสดุที่มีชื่อเสียงจนมองไม่เห็น กระจกอุตสาหกรรมสมัยใหม่มีความซับซ้อนอย่างมาก แก้วโซดาไลม์ธรรมดานั้นเพียงพอสำหรับการผลิตขวดหรือหลอดไฟ แต่ไม่เหมาะเป็นอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานอื่น ๆ เนื่องจากสามารถแตกเป็นชิ้นแหลมคมได้ แก้ว Borosilicate เช่น Pyrex สามารถต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ดีเยี่ยม แต่การหลอมละลายต้องใช้พลังงานมาก นอกจากนี้ มีเพียงสองวิธีที่สามารถผลิตแก้วได้จำนวนมาก ได้แก่ เทคโนโลยีการดึงฟิวชันและกระบวนการที่เรียกว่าการลอยตัว ซึ่งแก้วหลอมเหลวจะถูกเทลงบนฐานของดีบุกหลอมเหลว หนึ่งในความท้าทายที่โรงงานแก้วต้องเผชิญคือความต้องการในการจับคู่องค์ประกอบใหม่พร้อมคุณสมบัติที่จำเป็นทั้งหมดให้เข้ากับกระบวนการผลิต การคิดสูตรขึ้นมาก็เรื่องหนึ่ง ตามที่เขาพูด สิ่งที่สองคือการสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ส่วนประกอบหลักของแก้วคือซิลิกา (หรือที่เรียกว่าทราย) โดยไม่คำนึงถึงองค์ประกอบ เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวสูงมาก (1 °C) จึงมีการใช้สารเคมีอื่นๆ เช่น โซเดียมออกไซด์ เพื่อลดจุดหลอมเหลว ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะทำงานกับแก้วได้ง่ายขึ้นและยังผลิตได้ในราคาถูกอีกด้วย สารเคมีจำนวนมากเหล่านี้ยังให้คุณสมบัติเฉพาะแก่กระจก เช่น ความต้านทานต่อรังสีเอกซ์หรืออุณหภูมิสูง ความสามารถในการสะท้อนแสงหรือการกระจายสี อย่างไรก็ตาม ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อองค์ประกอบมีการเปลี่ยนแปลง: การปรับเพียงเล็กน้อยอาจส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ตัวอย่างเช่น หากคุณใช้วัสดุที่มีความหนาแน่น เช่น แบเรียมหรือแลนทานัม จุดหลอมเหลวจะลดลง แต่คุณเสี่ยงที่วัสดุขั้นสุดท้ายจะไม่เป็นเนื้อเดียวกันโดยสมบูรณ์ และเมื่อคุณเสริมความแข็งแกร่งให้กับกระจก คุณยังเพิ่มความเสี่ยงที่จะเกิดการแตกเป็นเสี่ยงหากกระจกแตก กล่าวโดยสรุป แก้วเป็นวัสดุที่ถูกควบคุมด้วยการประนีประนอม นี่คือเหตุผลว่าทำไมองค์ประกอบต่างๆ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการปรับแต่งตามกระบวนการผลิตโดยเฉพาะ จึงเป็นความลับที่ได้รับการปกป้องอย่างสูง

ขั้นตอนสำคัญประการหนึ่งในการผลิตแก้วคือการทำความเย็น ในการผลิตกระจกมาตรฐานจำนวนมาก จำเป็นต้องทำให้วัสดุเย็นลงอย่างช้าๆ และสม่ำเสมอ เพื่อลดความเครียดภายในที่อาจจะทำให้กระจกแตกได้ง่ายขึ้น ในทางกลับกัน กระจกนิรภัย เป้าหมายคือการเพิ่มความตึงเครียดระหว่างชั้นในและชั้นนอกของวัสดุ การแบ่งเบาบรรเทาแก้วอาจทำให้กระจกแข็งแกร่งขึ้นได้อย่างขัดแย้งกัน กล่าวคือ แก้วจะถูกให้ความร้อนในขั้นแรกจนกระทั่งกระจกนิ่มลง จากนั้นพื้นผิวด้านนอกจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว ชั้นนอกหดตัวอย่างรวดเร็วในขณะที่ชั้นในยังคงหลอมละลายอยู่ ในระหว่างการทำความเย็น ชั้นในจะพยายามหดตัว ซึ่งส่งผลต่อชั้นนอก ความเครียดถูกสร้างขึ้นที่ตรงกลางของวัสดุในขณะที่พื้นผิวมีความหนาแน่นมากขึ้น กระจกนิรภัยอาจแตกได้หากเราผ่านชั้นแรงดันภายนอกเข้าไปในบริเวณที่เกิดความเครียด อย่างไรก็ตาม แม้แต่การแข็งตัวของกระจกก็มีขีดจำกัด ความแข็งแรงของวัสดุที่เพิ่มขึ้นสูงสุดที่เป็นไปได้นั้นขึ้นอยู่กับอัตราการหดตัวระหว่างการทำความเย็น องค์ประกอบส่วนใหญ่หดตัวเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

การทดลองต่อไปนี้แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างแรงอัดและความเครียดได้ดีที่สุด: โดยการเทแก้วหลอมเหลวลงในน้ำเย็นจัด เราจะสร้างรูปทรงคล้ายหยดน้ำตา ซึ่งส่วนที่หนาที่สุดสามารถทนต่อแรงกดดันจำนวนมหาศาลได้ รวมถึงการกระแทกด้วยค้อนซ้ำๆ ด้วย อย่างไรก็ตาม ส่วนที่บางตรงปลายหยดจะเปราะบางกว่า เมื่อเราทำลายมัน เหมืองหินจะบินผ่านวัตถุทั้งหมดด้วยความเร็วมากกว่า 3 กม./ชม. ซึ่งจะปล่อยแรงตึงภายในออกมา ระเบิด. ในบางกรณี ชั้นหินอาจระเบิดด้วยแรงจนปล่อยแสงวาบออกมา

การแบ่งเบาบรรเทาด้วยสารเคมีซึ่งเป็นวิธีการที่พัฒนาขึ้นในทศวรรษ 60 จะสร้างชั้นความดันเหมือนกับการแบ่งเบาบรรเทา แต่ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการแลกเปลี่ยนไอออน แก้วอลูมิโนซิลิเกต เช่น แก้วกอริลลา ประกอบด้วยซิลิกา อลูมิเนียม แมกนีเซียม และโซเดียม เมื่อแช่ในเกลือโพแทสเซียมหลอมเหลว แก้วจะร้อนขึ้นและขยายตัว โซเดียมและโพแทสเซียมมีคอลัมน์เดียวกันในตารางธาตุดังนั้นจึงมีพฤติกรรมคล้ายกันมาก อุณหภูมิสูงจากสารละลายเกลือจะเพิ่มการเคลื่อนตัวของไอออนโซเดียมจากแก้ว และในทางกลับกัน โพแทสเซียมไอออนก็สามารถเข้ามาแทนที่ได้โดยไม่ถูกรบกวน เนื่องจากโพแทสเซียมไอออนมีขนาดใหญ่กว่าไอออนไฮโดรเจน จึงมีความเข้มข้นมากกว่าในที่เดียวกัน เมื่อกระจกเย็นตัวลง กระจกจะควบแน่นมากขึ้น ทำให้เกิดชั้นแรงดันบนพื้นผิว (Corning ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการแลกเปลี่ยนไอออนที่สม่ำเสมอโดยการควบคุมปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิและเวลา) เมื่อเปรียบเทียบกับการอบแก้ว การชุบแข็งด้วยสารเคมีรับประกันความเค้นอัดที่สูงกว่าในชั้นพื้นผิว (จึงรับประกันความแข็งแกร่งได้ถึงสี่เท่า) และสามารถใช้กับกระจกของอะไรก็ได้ ความหนาและรูปร่าง

ภายในสิ้นเดือนมีนาคม นักวิจัยมีสูตรใหม่เกือบจะพร้อมแล้ว อย่างไรก็ตาม พวกเขายังคงต้องหาวิธีการผลิต การประดิษฐ์กระบวนการผลิตใหม่นั้นไม่มีปัญหา เนื่องจากต้องใช้เวลาหลายปี เพื่อให้เป็นไปตามกำหนดเวลาของ Apple นักวิทยาศาสตร์สองคนคือ Adam Ellison และ Matt Dejneka ได้รับมอบหมายให้แก้ไขและแก้ไขกระบวนการที่บริษัทได้ใช้ไปแล้วอย่างประสบความสำเร็จ พวกเขาต้องการบางสิ่งบางอย่างที่สามารถผลิตกระจกใสบางๆ ได้ในปริมาณมากในเวลาไม่กี่สัปดาห์

โดยพื้นฐานแล้วนักวิทยาศาสตร์มีทางเลือกเดียวเท่านั้น: กระบวนการดึงฟิวชั่น (มีเทคโนโลยีใหม่ๆ มากมายในอุตสาหกรรมที่มีนวัตกรรมขั้นสูงนี้ ซึ่งชื่อต่างๆ มักจะไม่มีชื่อเทียบเท่ากับภาษาเช็ก) ในระหว่างกระบวนการนี้ แก้วหลอมเหลวจะถูกเทลงบนลิ่มพิเศษที่เรียกว่า "ไอโซไปป์" กระจกล้นทั้งสองด้านของส่วนที่หนากว่าของลิ่มและกลับมารวมกันอีกครั้งที่ด้านแคบด้านล่าง จากนั้นจะเคลื่อนที่ด้วยลูกกลิ้งซึ่งกำหนดความเร็วไว้อย่างแม่นยำ ยิ่งเคลื่อนเร็ว กระจกก็จะบางลง

โรงงานแห่งหนึ่งที่ใช้กระบวนการนี้ตั้งอยู่ในเมืองแฮร์รอดสเบิร์ก รัฐเคนตักกี้ เมื่อต้นปี พ.ศ. 2007 สาขานี้ได้ดำเนินการอย่างเต็มประสิทธิภาพ และมีถังขนาด 450 เมตรเจ็ดถังได้นำกระจกหนัก 1,3 กิโลกรัมสำหรับจอ LCD สำหรับโทรทัศน์ไปทั่วโลกทุกๆ ชั่วโมง หนึ่งในถังเหล่านี้อาจเพียงพอสำหรับความต้องการเบื้องต้นจาก Apple แต่ก่อนอื่นจำเป็นต้องแก้ไขสูตรขององค์ประกอบ Chemcor แบบเก่า กระจกไม่เพียงแต่ต้องบาง 2007 มม. เท่านั้น แต่ยังต้องดูดีกว่ากระจกที่เติมตู้โทรศัพท์อีกด้วย เอลิสสันและทีมของเขามีเวลาหกสัปดาห์เพื่อทำให้สมบูรณ์แบบ เพื่อให้แก้วได้รับการดัดแปลงในกระบวนการ "ฟิวชั่นดึง" จำเป็นต้องมีความยืดหยุ่นอย่างมากแม้ในอุณหภูมิที่ค่อนข้างต่ำ ปัญหาคือสิ่งที่คุณทำเพื่อปรับปรุงความยืดหยุ่นจะทำให้จุดหลอมเหลวเพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน ด้วยการปรับแต่งส่วนผสมที่มีอยู่หลายอย่างและเพิ่มส่วนผสมลับเพียงชนิดเดียว นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถปรับปรุงความหนืดได้ ในขณะเดียวกันก็รับประกันความตึงเครียดในแก้วที่สูงขึ้นและการแลกเปลี่ยนไอออนที่รวดเร็วยิ่งขึ้น รถถังเปิดตัวในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. XNUMX ในช่วงเดือนมิถุนายน สามารถผลิตกระจกกอริลลาได้มากพอที่จะบรรจุในสนามฟุตบอลสี่สนาม

ในห้าปีที่ผ่านมา Gorilla Glass ได้เปลี่ยนจากการเป็นเพียงวัสดุไปสู่มาตรฐานด้านสุนทรียภาพ ซึ่งเป็นการแบ่งแยกเล็กๆ น้อยๆ ที่แยกตัวตนทางกายภาพของเราออกจากชีวิตเสมือนจริงที่เราพกติดตัวอยู่ในกระเป๋าของเรา เราสัมผัสชั้นนอกของกระจก และร่างกายของเราจะปิดวงจรระหว่างอิเล็กโทรดกับเพื่อนบ้าน เพื่อแปลงการเคลื่อนไหวให้เป็นข้อมูล ปัจจุบัน Gorilla ปรากฏในผลิตภัณฑ์มากกว่า 750 รายการจาก 33 แบรนด์ทั่วโลก รวมถึงแล็ปท็อป แท็บเล็ต สมาร์ทโฟน และโทรทัศน์ หากคุณใช้นิ้วชี้บนอุปกรณ์เป็นประจำ คุณอาจคุ้นเคยกับ Gorilla Glass อยู่แล้ว

รายได้ของ Corning พุ่งสูงขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา จาก 20 ล้านดอลลาร์ในปี 2007 เป็น 700 ล้านดอลลาร์ในปี 2011 และดูเหมือนว่าจะสามารถนำแก้วไปใช้อย่างอื่นได้อีก Eckersley O'Callaghan ซึ่งนักออกแบบรับผิดชอบรูปลักษณ์ของ Apple Store อันโด่งดังหลายแห่ง ได้พิสูจน์สิ่งนี้ในทางปฏิบัติแล้ว ในเทศกาลการออกแบบลอนดอนปีนี้ พวกเขานำเสนอประติมากรรมที่ทำจากแก้วกอริลลาเท่านั้น สิ่งนี้อาจปรากฏขึ้นอีกครั้งบนกระจกหน้ารถรถยนต์ในที่สุด ขณะนี้บริษัทกำลังเจรจาการใช้งานในรถสปอร์ต

สถานการณ์รอบกระจกวันนี้เป็นอย่างไร? ในแฮร์รอดสเบิร์ก เครื่องจักรพิเศษจะบรรจุพวกมันลงในกล่องไม้เป็นประจำ แล้วบรรทุกไปที่ลุยวิลล์ จากนั้นจึงส่งพวกมันโดยรถไฟไปยังชายฝั่งตะวันตก เมื่อไปถึงที่นั่น แผ่นกระจกจะถูกวางบนเรือบรรทุกสินค้าและขนส่งไปยังโรงงานในประเทศจีน ซึ่งโรงงานเหล่านั้นผ่านกระบวนการขั้นสุดท้ายหลายประการ ขั้นแรกให้แช่โพแทสเซียมร้อนก่อน จากนั้นจึงหั่นเป็นสี่เหลี่ยมเล็กๆ

แน่นอนว่าถึงแม้จะมีคุณสมบัติวิเศษทั้งหมด แต่ Gorilla Glass ก็สามารถล้มเหลวได้และบางครั้งก็ "มีประสิทธิภาพ" มากด้วยซ้ำ โทรศัพท์จะพังเมื่อเราทำโทรศัพท์ตก มันจะกลายเป็นแมงมุมเมื่อมันงอ และจะแตกเมื่อเรานั่งบนมัน ยังไงก็ยังเป็นแก้วอยู่ และนั่นคือสาเหตุว่าทำไมจึงมีทีมงานเล็กๆ ใน Corning ที่ใช้เวลาเกือบทั้งวันในการทำลายมัน

“เราเรียกมันว่าค้อนนอร์เวย์” Jaymin Amin กล่าวขณะดึงกระบอกโลหะขนาดใหญ่ออกจากกล่อง เครื่องมือนี้มักใช้โดยวิศวกรการบินเพื่อทดสอบความแข็งแรงของลำตัวอะลูมิเนียมของเครื่องบิน อามิน ซึ่งดูแลการพัฒนาวัสดุใหม่ทั้งหมด ยืดสปริงในค้อน และปล่อยพลังงาน 2 จูลเต็มลงในแผ่นกระจกบางมิลลิเมตร แรงดังกล่าวจะสร้างรอยบุ๋มขนาดใหญ่ในไม้เนื้อแข็ง แต่จะไม่มีอะไรเกิดขึ้นกับกระจก

ความสำเร็จของ Gorilla Glass ถือเป็นอุปสรรคหลายประการสำหรับ Corning นับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่บริษัทต้องเผชิญกับความต้องการผลิตภัณฑ์เวอร์ชันใหม่ๆ ที่สูงเช่นนี้ ทุกครั้งที่เปิดตัวกระจกรุ่นใหม่ จำเป็นต้องตรวจสอบพฤติกรรมของตนในแง่ของความน่าเชื่อถือและความทนทานโดยตรงใน สนาม. ด้วยเหตุนี้ ทีมของอามินจึงรวบรวมโทรศัพท์มือถือที่พังหลายร้อยเครื่อง “ความเสียหายไม่ว่าจะเล็กหรือใหญ่ มักจะเริ่มต้นที่จุดเดียวกันเสมอ” นักวิทยาศาสตร์ Kevin Reiman กล่าว โดยชี้ไปที่รอยแตกที่แทบจะมองไม่เห็นบน HTC Wildfire หนึ่งในโทรศัพท์ที่พังหลายเครื่องบนโต๊ะตรงหน้าเขา เมื่อคุณพบรอยแตกนี้แล้ว คุณสามารถวัดความลึกเพื่อให้ทราบถึงแรงกดที่กระจกต้องเผชิญ หากคุณสามารถเลียนแบบรอยแตกร้าวนี้ได้ คุณสามารถตรวจสอบการแพร่กระจายของมันทั่วทั้งวัสดุได้อย่างไร และพยายามป้องกันในอนาคต โดยการปรับเปลี่ยนองค์ประกอบหรือโดยการชุบแข็งทางเคมี

ด้วยข้อมูลนี้ ทีมที่เหลือของอามินสามารถตรวจสอบความล้มเหลวของวัสดุเดียวกันซ้ำแล้วซ้ำอีก ในการทำเช่นนี้ พวกเขาใช้คันโยกกด การทดสอบการตกบนพื้นผิวหินแกรนิต คอนกรีต และยางมะตอย ปล่อยวัตถุต่างๆ ลงบนกระจก และโดยทั่วไปแล้วจะใช้อุปกรณ์ทรมานที่ดูคล้ายอุตสาหกรรมจำนวนหนึ่งพร้อมคลังแสงปลายเพชร พวกเขายังมีกล้องความเร็วสูงที่สามารถบันทึกล้านเฟรมต่อวินาที ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการศึกษาการดัดโค้งของกระจกและการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว

อย่างไรก็ตาม การทำลายล้างที่ควบคุมได้ทั้งหมดนั้นให้ผลตอบแทนแก่บริษัท เมื่อเทียบกับเวอร์ชันแรก Gorilla Glass 2 นั้นแข็งแกร่งกว่าถึงยี่สิบเปอร์เซ็นต์ (และเวอร์ชันที่สามน่าจะออกสู่ตลาดในต้นปีหน้า) นักวิทยาศาสตร์ของ Corning บรรลุเป้าหมายนี้โดยการผลักดันการบีบอัดของชั้นนอกจนถึงขีดจำกัด - ซึ่งค่อนข้างอนุรักษ์นิยมเล็กน้อยเมื่อใช้ Gorilla Glass เวอร์ชันแรก - โดยไม่เพิ่มความเสี่ยงที่จะเกิดการแตกหักจากการระเบิดที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงนี้ อย่างไรก็ตาม แก้วเป็นวัสดุที่เปราะบาง แม้ว่าวัสดุที่เปราะจะต้านทานแรงอัดได้ดีมาก แต่เมื่อยืดออก วัสดุเหล่านี้จะอ่อนแอมาก หากคุณงอวัสดุเหล่านั้นก็จะแตกหักได้ หัวใจสำคัญของกระจก Gorilla Glass คือการบีบอัดชั้นนอก ซึ่งป้องกันไม่ให้รอยแตกร้าวกระจายไปทั่ววัสดุ เมื่อคุณทำโทรศัพท์ตก จอแสดงผลอาจไม่แตกทันที แต่การตกอาจทำให้เกิดความเสียหายได้มากพอ (แม้แต่รอยแตกเล็กๆ ก็เพียงพอแล้ว) ซึ่งทำให้ความแข็งแรงของวัสดุลดลงโดยพื้นฐาน การล้มลงเพียงเล็กน้อยครั้งต่อไปก็อาจส่งผลร้ายแรงได้ นี่เป็นหนึ่งในผลลัพธ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการทำงานกับวัสดุที่เกี่ยวกับการประนีประนอม เกี่ยวกับการสร้างพื้นผิวที่มองไม่เห็นอย่างสมบูรณ์แบบ

เรากลับมาที่โรงงานที่ Harrodsburg ซึ่งชายคนหนึ่งสวมเสื้อยืด Gorilla Glass สีดำกำลังทำงานกับแผ่นกระจกที่บางเพียง 100 ไมครอน (ประมาณความหนาของอลูมิเนียมฟอยล์) เครื่องจักรที่เขาควบคุมจะเคลื่อนวัสดุผ่านชุดลูกกลิ้ง ซึ่งกระจกจะโค้งงอเหมือนกระดาษโปร่งใสแผ่นใหญ่มันวาว วัสดุที่บางและม้วนได้นี้เรียกว่าวิลโลว์ ต่างจาก Gorilla Glass ที่ทำงานเหมือนเกราะเล็กน้อย Willow สามารถเปรียบเทียบได้กับเสื้อกันฝนมากกว่า มีความทนทาน น้ำหนักเบา และมีศักยภาพมาก นักวิจัยที่ Corning เชื่อว่าวัสดุดังกล่าวสามารถค้นหาแอปพลิเคชันในการออกแบบสมาร์ทโฟนที่ยืดหยุ่นและจอแสดงผล OLED ที่บางเฉียบได้ บริษัทพลังงานรายหนึ่งอยากเห็นวิลโลว์ใช้ในแผงโซลาร์เซลล์ด้วย ที่ Corning พวกเขาจินตนาการถึง eBook ที่มีหน้ากระจกด้วย

วันหนึ่ง Willow จะส่งกระจกยาว 150 เมตรบนวงล้อขนาดใหญ่ คือถ้ามีคนสั่งจริงๆ ในตอนนี้ คอยล์ไม่ได้ใช้งานอยู่ที่โรงงาน Harrodsburgh เพื่อรอให้ปัญหาที่ถูกต้องเกิดขึ้น

แหล่งที่มา: Wired.com
.