ג'יימס מקנזי משקף את נפלאותיה של גורילה גלאס – המצאה המגנה על מיליארדי סמארטפונים, טאבלטים ומחשבים ניידים ברחבי העולם מפני נזק לא רצוי
יש לי נקודה רכה לגילויים מקריים שיש להם בלי משים השפעה עמוקה על חיינו. תחשוב על ה דבק שלא נדבק, אשר פותחה על ידי חוקרים ב 3M והוביל ל-Post-it Note שנמצא בכל מקום. היה גילוי קרני הרנטגן של וילהלם רנטגן, שחולל מהפכה ברפואה האבחונית. והיה פרסי לברון ספנסר, פיזיקאי בריית'און בארה"ב, שהמציא סוג חדש של תנור לאחר שהבחין שמיקרוגלים ממערכת הרדאר שלו ממיסים חפיסת שוקולד בכיסו.
גילויים קשים כמו אלה מראים בדיוק מדוע מחקר ופיתוח מוצרים "ממוקדים" אינם תמיד רעיון מצוין. היופי בניסויים שהם ספקולטיביים או משתבשים הוא שהם יכולים להוביל לממצאים שלעולם לא תוכל לחזות. רק תחשוב על הכימאית האמריקנית סטפני קוולק שבשנת 1964 עבדה אצלה דופונט, בדוי Kevlar כשהקבוצה שלה חיפשה סיב חדש קל משקל אך חזק לשימוש לצמיגים.
אבל הגילוי המקרי שאני רוצה להתמקד בו התרחש בו עבודות זכוכית קורנינג בצפון מדינת ניו יורק. עוד בתחילת שנות ה-1940, חוקרים בחברה הסתקרנו מהעובדה שזכוכית, שהיא חומר שקוף כביכול, יכולה להכהות ולשנות את צבעה אם היא נחשפת לחום ולאורה של השמש מספיק זמן. להוט לחקור את ההשפעה הזו, רוברט דלטון, כימאי בקורנינג, חשף דוגמאות של זכוכית אודם צלולה לאור אולטרה סגול ואז אפה אותן בתנור. התוצאה: זכוכית עם מספר גוונים שונים של צבע.
דונלד סטוקי, כימאי מחקר נוסף של קורנינג שהצטרף לעסק ב-1940, קיבל הוראה לחקור יישומי צילום אפשריים של הזכוכית הרגישה לאור הנפלאה הזו. עבודתו הובילה לפיתוח של זכוכית שקופה, מבוססת אלומינוסיליקט, שהפכה לרגישה לאור אם היא כללה כמויות עקבות של זהב, כסף או נחושת. סטוקי גילה שהוא יכול אפילו לחרוט עיצובים תלת-ממדיים לתוך הזכוכית, שנמכרה כ-"FotoForm" ומאוחר יותר שימשה כחומר באריזות אלקטרוניקה ולמסכות צמצם במכשירי טלוויזיה צבעוניים.
הרגע הגדול של הסרנדיפיות התרחש יום אחד בשנת 1953 כשסטוקי רצה לבצע ניסוי שכלל חימום פיסת זכוכית FotoForm לטמפרטורה של 600 מעלות צלזיוס. עם זאת, התנור פיתח תקלה וסטוקי חימם בטעות את הזכוכית ל-900 מעלות צלזיוס. כשניסה להוציא את הדגימה מהתנור החם, היא החליקה מהמלקחיים שלו והתרסקה על הרצפה. אבל במקום להתנפץ, הכוס – לתדהמתו של סטוקי – קפצה.
זה עתה יצר את "קרמיקת הזכוכית" הראשונה - סוג חדש של חומר זכוכית המכיל גבישים עדינים בצורות וגדלים שונים הפזורים לאורכו. העבודה שלאחר מכן הובילה את Corning לפתח את החומר הזה למגוון המצליח ביותר של CorningWare של סירים וסירי בישול. עמידים בפני הלם תרמי, הם לא נשברים אם מעבירים אותם ישירות, למשל, מקפיא ולתנור חם. CorningWare הפכה רק לאחת מההמצאות של סטוקי במיליוני דולרים.
דונלד סטוקי: תודה לו על האייפון שלך
זכוכית הגורילה שמגינה על מיליארדי סמארטפונים וטאבלטים - כולל כל מוצרי אפל - אולי לעולם לא הייתה קיימת לולא היה רגע של שלווה של הכימאי סטנלי דונלד סטוקי (1915–2014). בעבודה ב-Corning Glass Works בשנת 1953, גילויו המקרי של "קרמיקה מזכוכית" (ראה טקסט ראשי) הוביל לפיתוח סירי בישול של CorningWare, זכוכית מחוזקת כימית ובסופו של דבר - זכוכית גורילה עצמה.
במהלך 47 שנותיו בקורנינג, סטוקי פיתח גם זכוכית רגישות לאור ומשקפי זכוכית Photochromic Ophthalmic, ובסופו של דבר קיבלו למעלה מ-60 פטנטים על שמו. בשנת 1986 הוענק לו המדליה הלאומית לטכנולוגיה של ארה"ב על ידי הנשיא רונלד רייגן. כשסטוקי פרש ב-1987 כמנהל המחקר הכימי הבסיסי של קורנינג, מורשתו כללה את פרס סטוקי, המוענק מדי שנה למדען מקורנינג על "הישגי מחקר חקרניים יוצאי דופן".
תערובת ייחודית
סימן מסחרי כ פירוקרם, לזכוכית שסטוקי נתקלה בה היה שילוב ייחודי של תכונות, לא רק עמיד בחום, אלא קשה מאוד, סופר חזק ושקוף גם לגלי רדיו. החומר מצא את דרכו גם ליישומים צבאיים, בשימוש, למשל, בקונוסים של כיפות מכ"ם על-קוליות בטילים מונחים. מאוחר יותר, בשנות ה-1960, קורנינג פיתחה סוג חדש של חומר Pyroceram שלא היה אטום אלא שקוף לאור הנראה.
החברה בחרה בתחילה שלא למסחר את המוצר החדש יותר הזה, מחשש שהוא יביא לקניבליזציה של מכירות מהמוצרים הקיימים והמצליחים ביותר של קורנינג. פיירקס מגוון כלי זכוכית בורוסיליקט, שהתחזק מאז 1915. אבל בשנות ה-1970, חוקרים ב-Corning France פיתחו גרסה בצבע ענבר של Pyroceram, שעליה רשמו פטנט והפכו למגוון חדש של כלי בישול, שנכנסו תחת שם המותג Visions .
בינתיים, כחלק מיוזמה שהחברה כינתה את Project Muscle, קורנינג בחנה דרכים חדשות לחזק את הזכוכית. רוב הזכוכית מתחזקת על ידי חימום לטמפרטורה גבוהה ולאחר מכן קירור מהיר כך שהחלק החיצוני מתקרר הרבה יותר מהר מבפנים - תהליך המכונה חיסום. שיפוע הטמפרטורה מכניס את החלק הפנימי של הזכוכית למתח ודוחס את המשטח החיצוני, מה שהופך את הזכוכית לחזקה יותר ופחות סביר שתהיה לה סדקים ופגמים מיקרוסקופיים.
עם זאת, ככל שהזכוכית נעשית דקה יותר, קשה יותר ויותר להגדיר הבדל מהותי בקצב הקירור בין הליבה למשטח. בשנות ה-1960 חוקרים בקורנינג גילו דרך של זכוכית מחזקת כימית על ידי מתן אפשרות להחליף יונים קטנים יותר בזכוכית ביונים גדולים יותר מאמבט כימי. הודות לתהליך זה של "חילופי יונים", פני הזכוכית הופכים דחוסים מאוד, ולכן פחות מועדים להחדרת נזק ולהפעלת לחצים שעלולים לגרום לה להישבר.
קורנינג מכרה את הזכוכית הזו תחת שם המותג Chemcor והיא שימשה עד תחילת שנות ה-1990 ביישומים מסחריים ותעשייתיים שונים, כולל שמשות רכב, מטוסים, בקבוקוני סמים, חלונות בכלא, משקפי בטיחות ותאי טלפון. ל-Chemcor הייתה דרגות שונות של הצלחה מסחרית, אבל כל זה היה אמור להשתנות בינואר 2007, כאשר סטיב ג'ובס, אז המנכ"ל של אפל, עלה לבמה בכנס MacWorld באותה שנה בסן פרנסיסקו.
כנסו לסטיב ג'ובס
לפני קהל מקפיץ במרכז מוסקונה, ג'ובס הציגה מכשיר חדש ומהפכני - האייפון הראשון של אפל. עד לאותה נקודה, סמארטפונים היו חפצים מגושם ומכוערים עם מקלדות מעורפלות. האייפון החדש בגודל 3.5 אינץ' הבטיח לשנות את השוק, ולהציע ללקוחות מכשיר חלקלק עם מסך מגע עם מצלמה מובנית ויכולות גלישה באינטרנט.
אבל יום לאחר חשיפת המכשיר לעולם נלהב, ג'ובס התלונן על כך שהמסך של האייפון שלו, שנשא בכיסו, בסופו של דבר מכוסה בחתכים זעירים. הסיבה לכך היא שאב הטיפוס של האייפון שג'ובס הדגים נבנה עם מסך פלסטיק, שהיה חזק מבחינה מכנית אך קל מאוד לשריטה. כמה שנים קודם לכן קורנינג הראה לג'ובס את טכנולוגיית הזכוכית של החברה וכעת הוא התעקש שכאשר האייפון יצא לשוק רק חמישה חודשים מאוחר יותר ביוני 2007, הוא חייב להיות בעל מסך זכוכית.
ג'ף וויליאמס, מנהל התפעול של אפל, נזכר שאמר לג'ובס שהדרישה שלו הייתה בלתי אפשרית, ומתעקש שייקח שלוש או ארבע שנים לפתח זכוכית עמיד מספיק כדי לעמוד בדרישות של ג'ובס. "אמרתי, 'בדקנו את כל הזכוכית הנוכחית וכשאתה מפיל אותה, היא נשברת ב-100% מהזמן'. והוא אמר 'אני לא יודע איך אנחנו הולכים לעשות את זה, אבל כשזה יישלח ביוני, זה הולך להיות זכוכית'".
יומיים לאחר מכן, ויליאמס קיבל שיחת טלפון מ וונדל וויקס, מנכ"ל קורנינג. וויקס הציע כי זכוכית Chemcor של קורנינג, שהחברה התחילה ללמוד שוב לשימוש בסמארטפון תחת השם "גורילה גלאס", יכול להיות הפתרון לבעיה של אפל. לאחר מכן הגיעו מספר חודשים של מה שוויליאמס מכנה "טרור צרוף", כאשר צוותים בשתי החברות עבדו על מנת להפוך את Chemcor למשהו שיהיה מוכן בזמן להשקת האייפון.
העבודה השתלמה. "כשהשקנו ביוני [2007], ללקוחות היה אייפון שהייתה לו תחושה יפה של זכוכית - זכוכית קורנינג - והיה עמיד בפני שריטות", נזכר וויליאמס. "זה עזר לתת את הטון לאייפון." הזכוכית העמידה בפני שריטות שנשלחה באייפון מהדור הראשון הייתה חלק מרכזי בהצלחת האייפון.
שליטה בשוק
בסמארטפונים המוקדמים, זכוכית ה-Gorilla Glass של Corning הייתה בעובי של כ-1 מ"מ - כל עבה יותר וצגי הגביש הנוזלי הקיבוליים ששימשו באותה תקופה לא היו עובדים טוב. אבל למרות עוביה, הזכוכית הייתה קשה, גמישה להפתיע ועמידה להפליא לשריטות, בדיוק כפי שדרש ג'ובס. בימים אלה, קורנינג נמצאת בדור השביעי של זכוכית גורילה, שעוביה רק 0.3-0.5 מ"מ. כמובן שיש כיום מתחרים רבים שמייצרים גם סמארטפון-זכוכית, כולל Dragontrail מבית יפן AGC Inc ו Xensation מהחברה הגרמנית שוט.
מפוצץ בנפלאות הזכוכית במוזיאון המרהיב של קורנינג
אבל זכוכית גורילה שולטת בשוק. עד 2017 הוא אומץ על ידי 40 יצרנים גדולים ברחבי העולם, בשימוש לא רק בכל מכשירי האייפון והאייפד של אפל, אלא ביותר מ-1800 מוצרים של חברות רבות ושונות. על פי מחקר שוק מומחה, שוק הזכוכית העולמי לכיסוי סמארטפונים היה שווה כ-1.63 מיליארד דולר בשנת 2020, כאשר Gorilla Glass שולבה בכמעט שישה מיליארד מכשירים. קורנינג, לעומת זאת, מספקת את כל הזכוכית לסמארטפונים של אפל, כשהחברה השתמשה בה יותר ויותר בכל דור של מכשיר.
כמובן, טלפונים אכן נופלים ולמרות ש-Gorilla Glass היא קשוחה להפליא, מסכי סמארטפון עלולים להינזק. לכן יש גם שוק בריא לסרטי הגנה על המסך, שעשויים לרוב מחומרים זכוכיתיים דומים. על פי דיווח מ-MarketWatch השנה, שוק מגני המסך צפוי לגדול מ-2.3 מיליארד דולר ב-2020 ל-5.4 מיליארד דולר עד 2026. אחרי הכל, אף אחד לא רוצה לגרד את הרמה הגבוהה ביותר שכמעט בלתי ניתנת לשרוט. סמארטפון שעבורו אולי שילמו יותר מ-1000 פאונד!
ובכל זאת, האם אתה יכול לדמיין איך השוק היה מגיב לאייפון של אפל שנשרט בכל פעם שאתה מכניס אותו לכיס? אם ג'ובס היה משיק את האייפון עם מסך פלסטיק כפי שהייתה התוכנית במקור, אני חושב שזה בהחלט יכול היה להרוג את המכשיר - מגניב ככל שיהיה הרעיון. ג'ובס צדק: זה צריך להיות זכוכית. ולחשוב שאפשר לייחס את כל זה לניסוי שגוי ותנור פגום ב-Corning Glass Works בשנת 1953. בלי השלווה הזו, אולי לעולם לא נהיה איפה שאנחנו היום.
