گوریلا گلس: قهرمان گمنام گوشی های هوشمند

من نقطه نرمی برای اکتشافات تصادفی دارم که به طور ناخواسته تأثیر عمیقی بر زندگی ما می گذارند. فکر کن چسبی که نچسبید، که توسط محققان در 3M و منجر به یادداشت فراگیر Post-it شد. کشف اشعه ایکس توسط ویلهلم رونتگن بود که انقلابی در پزشکی تشخیصی ایجاد کرد. و پرسی لبارون اسپنسر، فیزیکدان در Raytheon در ایالات متحده بود که پس از اینکه متوجه شد امواج مایکروویو از مجموعه رادار خود یک شکلات را در جیبش ذوب می کند، نوع جدیدی از اجاق را اختراع کرد.

اکتشافات عجیبی مانند این نشان می دهد که چرا تحقیق و توسعه محصول "هدفمند" همیشه ایده خوبی نیست. زیبایی آزمایش هایی که حدس و گمان هستند یا اشتباه می شوند این است که می توانند به یافته هایی منجر شوند که هرگز نمی توانید پیش بینی کنید. فقط در مورد شیمیدان آمریکایی استفانی کولک فکر کنید که در سال 1964 در حالی که برای او کار می کرد دوپانت، اختراع شد کولار زمانی که گروه او به دنبال یک فیبر جدید سبک وزن و در عین حال قوی برای استفاده برای لاستیک بودند.

اما کشف تصادفی که می خواهم روی آن تمرکز کنم در آن اتفاق افتاد کورنینگ گلس کار می کند در شمال ایالت نیویورک در اوایل دهه 1940، محققان در این شرکت مجذوب این واقعیت بودند که شیشه، که یک ماده ظاهراً شفاف است، در صورت قرار گرفتن در معرض گرما و نور خورشید برای مدت طولانی، می‌تواند تیره شود و تغییر رنگ دهد. رابرت دالتون، شیمیدان کورنینگ، که مشتاق بررسی این اثر بود، نمونه هایی از شیشه یاقوتی شفاف کریستالی را در معرض نور فرابنفش قرار داد و سپس آنها را در فر پخت. نتیجه: شیشه با چندین رنگ مختلف.

دونالد استوکی، یکی دیگر از شیمیدان های تحقیقاتی کورنینگ که در سال 1940 به این تجارت پیوسته بود، دستور داده شد تا کاربردهای عکاسی احتمالی را بررسی کند. این شیشه جدید فوق العاده حساس به نور. کار او منجر به ساخت شیشه ای شفاف بر پایه آلومینوسیلیکات شد که اگر حاوی مقادیر کمی طلا، نقره یا مس باشد، حساس به نور می شد. استوکی دریافت که حتی می‌تواند طرح‌های سه‌بعدی را روی شیشه حک کند، شیشه‌ای که به‌عنوان «FotoForm» فروخته شد و بعداً به عنوان ماده‌ای در بسته‌بندی لوازم الکترونیکی و برای ماسک‌های دیافراگم در تلویزیون‌های رنگی استفاده شد.

لحظه بزرگ سرندیپیتی یک روز در سال 1953 رخ داد، زمانی که استوکی می خواست آزمایشی را انجام دهد که شامل گرم کردن یک تکه شیشه FotoForm تا دمای 600 درجه سانتیگراد بود. با این حال، کوره دچار نقص شده بود و استوکی به اشتباه شیشه را تا 900 درجه سانتیگراد گرم کرد. وقتی سعی کرد نمونه را از اجاق داغ خارج کند، از انبرش لیز خورد و به زمین خورد. اما به جای شکستن، لیوان - در کمال تعجب استوکی - پرید.

او به تازگی اولین "شیشه سرامیک" را ایجاد کرده بود - یک کلاس جدید از مواد شیشه ای حاوی کریستال های ریز با اشکال و اندازه های مختلف که در سراسر آن پراکنده شده اند. کار بعدی باعث شد تا Corning این مواد را در طیف بسیار موفقی از قابلمه ها و قابلمه های پخت CorningWare توسعه دهد. در برابر شوک حرارتی مقاوم هستند، اگر مستقیماً از فریزر و به داخل فر داغ منتقل شوند، نمی شکنند. CorningWare تنها یکی از اختراعات چند میلیون دلاری Stookey شد.

ترکیبی بی نظیر

علامت تجاری به عنوان پیروسرامشیشه ای که Stookey به آن برخورد کرد ترکیب منحصر به فردی از خواص داشت، نه تنها در برابر حرارت مقاوم بود، بلکه بسیار سخت، فوق العاده قوی و شفاف در برابر امواج رادیویی نیز بود. این ماده همچنین راه خود را در کاربردهای نظامی پیدا کرد و به عنوان مثال در مخروط های دماغه گنبدهای رادار مافوق صوت در موشک های هدایت شونده استفاده شد. بعدها، در دهه 1960، کورنینگ نوع جدیدی از مواد Pyroceram را توسعه داد که مات نبود اما در برابر نور مرئی شفاف بود.

این شرکت در ابتدا تصمیم گرفت این محصول جدیدتر را تجاری نکند، زیرا می ترسید که فروش محصولات موجود و بسیار موفق کورنینگ را کاهش دهد. پریکس طیف وسیعی از ظروف شیشه ای بوروسیلیکات، که از سال 1915 قوی شده بود. اما در دهه 1970، محققان در کورنینگ فرانسه یک نسخه کهربایی رنگ از Pyroceram را توسعه دادند که آنها را ثبت کردند و به طیف جدیدی از ظروف پخت و پز تبدیل کردند که تحت نام تجاری Visions قرار گرفت. .

در همین حال، به عنوان بخشی از ابتکاری که این شرکت به آن Project Muscle نامید، Corning در حال بررسی راه‌های جدیدی برای قوی‌تر کردن شیشه بود. بیشتر شیشه ها با حرارت دادن به دمای بالا و سپس سرد کردن سریع آن تقویت می شوند تا بیرون خیلی سریعتر از داخل خنک شود - فرآیندی که به عنوان تمپر کردن شناخته می شود. گرادیان دما داخل شیشه را تحت کشش قرار می دهد و سطح بیرونی را فشرده می کند و شیشه را قوی تر می کند و احتمال ترک ها و معایب میکروسکوپی را کاهش می دهد.

با این حال، با نازک‌تر شدن شیشه، ایجاد تفاوت قابل توجهی در سرعت خنک‌سازی بین هسته و سطح سخت‌تر می‌شود. در دهه 1960 محققان کورنینگ راهی برای این کار کشف کردند شیشه تقویت کننده شیمیایی با اجازه دادن به یونهای کوچکتر در شیشه با یونهای بزرگتر از یک حمام شیمیایی جایگزین شوند. به لطف این فرآیند "تبادل یونی"، سطح شیشه به شدت فشرده می شود و بنابراین کمتر در معرض آسیب و اعمال تنش هایی است که می تواند باعث شکستن آن شود.

کورنینگ این شیشه را با نام تجاری Chemcor به فروش می رساند و تا اوایل دهه 1990 در کاربردهای مختلف تجاری و صنعتی از جمله شیشه جلو اتومبیل، هواپیما، ویال مواد مخدر، شیشه زندان، عینک ایمنی و باجه تلفن استفاده می شد. Chemcor درجات مختلفی از موفقیت تجاری داشت، اما همه چیز در ژانویه 2007 تغییر کرد، زمانی که استیو جابز، مدیر اجرایی آن زمان اپل، در کنوانسیون MacWorld آن سال در سانفرانسیسکو روی صحنه رفت.

استیو جابز را وارد کنید

در مقابل مخاطبان غوغایی در مرکز Mosconeجابز یک دستگاه جدید انقلابی را معرفی کرد – اولین آیفون اپل. تا آن زمان، گوشی‌های هوشمند، اشیاء ناهموار و زشت با صفحه‌کلیدهای بی‌نقص بودند. آیفون 3.5 اینچی جدید وعده داد بازار را متحول کند و برای اولین بار دستگاهی شیک و لمسی با دوربین داخلی و قابلیت مرور وب را به مشتریان ارائه داد.

اما یک روز پس از افشای دستگاه به جهانیان مشتاق، جابز شکایت کرد که صفحه نمایش آیفون خودش که در جیبش حمل می کرد، در نهایت با بریدگی های کوچک پوشیده شده است. به این دلیل که نمونه اولیه آیفونی که جابز نشان داده بود با صفحه پلاستیکی ساخته شده بود که از نظر مکانیکی قوی بود اما خراشیدن آن بسیار آسان بود. چند سال قبل، کورنینگ به جابز فناوری شیشه شرکت را نشان داده بود و او اکنون اصرار داشت که وقتی آیفون تنها پنج ماه بعد در ژوئن 2007 وارد بازار شد، باید صفحه نمایش شیشه ای داشته باشد.

جف ویلیامزمدیر عامل اپل، به یاد می آورد که به جابز گفته بود که تقاضای او غیرممکن است، و اصرار داشت که ساخت شیشه ای سه یا چهار سال طول می کشد. به اندازه کافی بادوام برای برآوردن نیازهای جابز. من گفتم، ما تمام شیشه فعلی را آزمایش کرده‌ایم و وقتی آن را رها می‌کنید، 100٪ مواقع می‌شکند. و او گفت: "من نمی دانم چگونه می خواهیم این کار را انجام دهیم، اما وقتی در ماه ژوئن ارسال شود، شیشه ای خواهد بود."

دو روز بعد، ویلیامز یک تماس تلفنی دریافت کرد وندل ویکز، مدیر اجرایی کورنینگ. ویکز پیشنهاد کرد که شیشه Chemcor Corning که این شرکت به تازگی مطالعه مجدد آن را برای استفاده از گوشی های هوشمند تحت نام “گوریل شیشه ایمی تواند راه حلی برای مشکل اپل باشد. چندین ماه اتفاق افتاد که ویلیامز آن را «ترور محض» می‌نامد، زیرا تیم‌های دو شرکت به طور مساوی تلاش کردند تا Chemcor را به چیزی تبدیل کنند که به موقع برای عرضه آیفون آماده شود.

کار نتیجه داد. ویلیامز به یاد می‌آورد: «زمانی که ما در ژوئن [2007] راه‌اندازی کردیم، مشتریان آیفونی داشتند که حس زیبای شیشه‌ای داشت – شیشه کورنینگ – و ضد خش بود. "این به تنظیم لحن برای آیفون کمک کرد." شیشه ضد خش که در نسل اول آیفون عرضه شد، بخش مهمی از موفقیت آیفون بوده است.

تسلط بر بازار

در تلفن های هوشمند اولیه، گوریلا گلس Corning حدود 1 میلی متر ضخامت داشت – هر ضخیم تر باشد و نمایشگرهای کریستال مایع خازنی که در آن زمان استفاده می شد، به خوبی کار نمی کردند. اما علیرغم ضخامت آن، شیشه سخت، به طرز شگفت انگیزی انعطاف پذیر و به طرز باورنکردنی مقاوم در برابر خش بود، درست همانطور که جابز می خواست. این روزها، Corning در نسل هفتم گوریلا گلس خود است که ضخامت آن فقط 0.3 تا 0.5 میلی متر است. البته در حال حاضر رقبای زیادی وجود دارند که شیشه های گوشی هوشمند را نیز تولید می کنند، از جمله دراگونتریل از ژاپن شرکت AGC و Xensation از شرکت آلمانی دیوار.

اما گوریلا گلس بر بازار مسلط است. تا سال 2017 توسط 40 تولیدکننده بزرگ در سراسر جهان پذیرفته شد و نه تنها در تمام آیفون‌ها و آیپدهای اپل، بلکه در بیش از 1800 محصول از شرکت‌های مختلف مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس تحقیقات بازار متخصص، بازار جهانی شیشه های گوشی هوشمند در سال 1.63 حدود 2020 میلیارد دلار ارزش داشت و گوریلا گلس در نزدیک به شش میلیارد دستگاه گنجانده شده است. با این حال، Corning تمام شیشه‌های گوشی‌های هوشمند اپل را تامین می‌کند و این شرکت در هر نسل از دستگاه‌ها بیشتر و بیشتر از آن استفاده می‌کند.

البته، گوشی‌ها سقوط می‌کنند و حتی اگر گوریلا گلس فوق‌العاده سخت است، صفحه نمایش گوشی‌های هوشمند ممکن است آسیب ببینند. به همین دلیل است که بازار سالمی برای فیلم‌های محافظ صفحه نمایش که اغلب از مواد شیشه‌ای مشابه ساخته می‌شوند، وجود دارد. طبق گزارشی از MarketWatch در سال جاری، انتظار می‌رود که بازار محافظ صفحه‌نمایش از 2.3 میلیارد دلار در سال 2020 به 5.4 میلیارد دلار تا سال 2026 افزایش یابد. به هر حال، هیچ‌کس نمی‌خواهد یک محصول رده بالای تقریباً غیرقابل خراش را خراش دهد. گوشی هوشمندی که شاید بیش از 1000 پوند برای آن پرداخت کرده باشند!

با این حال، آیا می توانید تصور کنید که بازار چه واکنشی نسبت به آیفون اپل که هر بار که آن را در جیب خود می گذارید خراشیده می شود، نشان می دهد؟ اگر جابز همان طور که برنامه اولیه بود، آیفون را با صفحه‌نمایش پلاستیکی عرضه می‌کرد، فکر می‌کنم که می‌توانست دستگاه را از بین ببرد - هر چقدر هم ایده جالبی بود. جابز حق داشت: باید شیشه باشد. و تصور اینکه همه اینها را می توان به یک آزمایش نادرست و یک اجاق معیوب در کورنینگ گلس ورکز در سال 1953 ردیابی کرد.