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Apr 02, 2023

Explicação do novo protetor de cerâmica do iPhone 12 da Apple

Todos os novos modelos do iPhone 12 têm uma tela que apresenta o que a Apple chama de

Todos os novos modelos do iPhone 12 têm uma tela que apresenta o que a Apple chama de Ceramic Shield. O que é isso? Aqui está o Ceramic Shield explicado.

Primeiro, aqui está o que a Apple diz:

… um novo design elegante de borda plana com um invólucro de alumínio aeroespacial e combinado com a tampa frontal Ceramic Shield, que vai além do vidro, adicionando uma nova etapa de cristalização de alta temperatura que desenvolve cristais nanocerâmicos dentro da matriz de vidro, aumentando o desempenho de queda por 4x.

Desde que o iPhone foi lançado pela primeira vez em 2007, ele tem uma tela de vidro. O que se deve saber sobre o vidro é que suas moléculas de dióxido de silício não estão alinhadas de maneira ordenada. Tal substância é chamada amorfa, sem forma.

Outras substâncias têm seus átomos alinhados em uma matriz ordenada em 3-D. Exemplos incluem, em pequena escala, metais, diamantes, safiras e cerâmicas. Eles têm o que é chamado de estrutura cristalina. Eles tendem a ser muito duráveis.

O vidro, embora duro, também é quebradiço e quebra com bastante facilidade - como muitos proprietários de iPhone descobriram. Com o tempo, a Apple (e outros fabricantes de smartphones) trabalharam com a Corning, Inc. para desenvolver um vidro mais forte e resistente a arranhões. Agora em sua sétima geração, é conhecido como Gorilla Glass. Da Wikipédia:

O vidro [Gorilla] ganha sua resistência superficial, capacidade de conter falhas e resistência a rachaduras ao ser imerso em um banho de troca iônica proprietário, quente, de sal de potássio [durante a fabricação].

No entanto, apesar do reforço químico, o clássico Gorilla Glass ainda é vidro e mantém sua estrutura amorfa. Se ao menos houvesse uma maneira de dar a ele a força de uma estrutura cristalina (como na malfadada aventura da Apple com Sapphire) e alta transparência.

É nisso que a Corning tem trabalhado. Aqui está uma versão curta da página Ceramic Science da Corning.

A cerâmica pode ser considerada uma prima próxima do vidro.

A principal diferença entre o vidro e a cerâmica, no entanto, centra-se nas ligações químicas que mantêm unida a estrutura interna do material. Ao contrário do vidro, no qual os átomos são organizados em ordem aleatória, as ligações em materiais cerâmicos acontecem quando os íons positivos e negativos se ligam para formar um padrão regular de cristais – que, por sua vez, pode espalhar a luz à qual são expostos. Esse fenômeno geralmente resulta em um material opaco, ao invés de transparente, embora existam exemplos de cerâmicas transparentes. [Visões panelas, por exemplo.]

A meio caminho entre os dois materiais está a vitrocerâmica, que começa a vida como vidro e depois se transforma em uma substância quase totalmente cristalina, ou cerâmica. Isso acontece sob intensa aplicação de calor cuidadosamente controlado e a adição de um agente nucleante - prata ou titânio, por exemplo - que forma "sementes" em torno das quais os cristais podem crescer.

Isso se parece com a descrição da Apple de uma "etapa de cristalização em alta temperatura" acima.

O desafio tem sido desenvolver o produto Ceramic Shield de forma que tenha alta transparência e outras propriedades ópticas desejáveis.

Esta inclusão de uma matriz cristalina dentro do vidro dá-lhe maior força e resistência à quebra por um fator de quatro. O que é um grande avanço da engenharia. [E por uma fração do custo de Sapphire.]

E agora você sabe tudo sobre o iPhone 12 Ceramic Shield.