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Apr 02, 2023

Explicación del nuevo iPhone 12 Ceramic Shield de Apple

Todos los nuevos modelos de iPhone 12 tienen una pantalla que presenta lo que Apple llama un

Todos los nuevos modelos de iPhone 12 tienen una pantalla que presenta lo que Apple llama Ceramic Shield. ¿Qué es eso? Aquí está el escudo de cerámica explicado.

Primero, esto es lo que dice Apple:

… un nuevo y elegante diseño de borde plano con una carcasa de aluminio de grado aeroespacial y combinado con la cubierta frontal Ceramic Shield, que va más allá del vidrio al agregar un nuevo paso de cristalización a alta temperatura que genera cristales de nanocerámica dentro de la matriz de vidrio, lo que aumenta el rendimiento de las caídas por 4x.

Desde que el iPhone se envió por primera vez en 2007, ha tenido una pantalla de vidrio. Lo que hay que saber sobre el vidrio es que sus moléculas de dióxido de silicio no están alineadas de ninguna manera ordenada. Tal sustancia se llama amorfa, sin forma.

Otras sustancias tienen sus átomos alineados en una matriz ordenada tridimensional. Los ejemplos incluyen, en pequeña escala, metales, diamantes, zafiros y cerámicas. Tienen lo que se llama una estructura cristalina. Suelen ser muy duraderos.

El vidrio, si bien es duro, también es quebradizo y se rompe con bastante facilidad, como han descubierto muchos propietarios de iPhone. Con el tiempo, Apple (y otros fabricantes de teléfonos inteligentes) han trabajado con Corning, Inc. para desarrollar un vidrio más fuerte y resistente a los rayones. Ahora en su séptima generación, se conoce como Gorilla Glass. De Wikipedia:

El vidrio [Gorilla] gana su fuerza superficial, capacidad para contener fallas y resistencia a las grietas al ser sumergido en un baño patentado de intercambio iónico de sal de potasio caliente [durante la fabricación].

Sin embargo, a pesar del endurecimiento químico, el Gorilla Glass clásico sigue siendo vidrio y conserva su estructura amorfa. Ojalá hubiera una manera de darle tanto la fuerza de una estructura cristalina (como en la desafortunada aventura de Apple con Sapphire) como una alta transparencia.

En eso ha estado trabajando Corning. Aquí hay una versión corta de la página Ceramic Science de Corning.

Se podría pensar en la cerámica como el primo cercano del vidrio.

Sin embargo, la principal diferencia entre el vidrio y la cerámica se centra en los enlaces químicos que mantienen unida la estructura interna del material. A diferencia del vidrio, en el que los átomos están dispuestos en orden aleatorio, los enlaces en los materiales cerámicos ocurren cuando los iones positivos y negativos se unen para formar un patrón regular de cristales que, a su vez, pueden dispersar la luz a la que están expuestos. Este fenómeno suele dar como resultado un material opaco, en lugar de transparente, aunque existen ejemplos de cerámicas transparentes. [Utensilios de cocina Visions, por ejemplo.]

A medio camino entre los dos materiales está la vitrocerámica, que comienza su vida como vidrio y luego se transforma en una sustancia casi completamente cristalina o cerámica. Esto sucede bajo una aplicación intensa de calor cuidadosamente controlado y la adición de un agente de nucleación (plata o titanio, por ejemplo) que forma "semillas" alrededor de las cuales pueden crecer cristales.

Esto se parece a la descripción de Apple de un "paso de cristalización a alta temperatura" desde arriba.

El desafío ha sido desarrollar el producto Ceramic Shield de tal manera que tenga una alta transparencia y otras propiedades ópticas deseables.

Esta inclusión de una matriz cristalina dentro del vidrio le da mayor fuerza y ​​resistencia a la rotura por un factor de cuatro. Lo cual es un gran avance de ingeniería. [Y a una fracción del costo de Sapphire.]

Y ahora ya sabes todo sobre el iPhone 12 Ceramic Shield.