ジェームズ・マッケンジー の素晴らしさを振り返る ゴリラガラス – 世界中の数十億台のスマートフォン、タブレット、ラップトップを不要な損傷から保護する発明
私は、うっかりして私たちの生活に大きな影響を与える偶発的な発見に弱い立場にあります。 考えてみてください くっつかなかった接着剤の研究者によって開発されました。 3M そしてユビキタスな付箋につながった。 ヴィルヘルム・レントゲンの X 線の発見は、診断医学に革命をもたらしました。 アメリカのレイセオン社の物理学者であるパーシー・レバロン・スペンサーは、レーダー装置からのマイクロ波がポケットのチョコレートバーを溶かすことに気づき、新しいタイプのオーブンを発明しました。
このような偶然の発見は、「対象を絞った」製品の研究開発が常に優れたアイデアであるとは限らない理由を示しています。 憶測や失敗に終わった実験の素晴らしいところは、決して予測できなかった発見につながる可能性があることです。 アメリカの化学者、ステファニー・クオレックのことを考えてみてください。 デュポン、発明した ケブラー素材 彼女のグループが、タイヤに使用する軽量かつ強力な新しい繊維を探していたときです。
しかし、私が注目したい偶然の発見は、 コーニンググラスワークス ニューヨーク州北部で。 1940 年代初頭、同社の研究者は、透明と思われるガラスが、太陽の熱と光に長時間さらされると暗くなり、色が変わるという事実に興味をそそられました。 コーニングの化学者であるロバート・ダルトンは、この効果を調査することに熱心で、透き通ったルビーガラスのサンプルを紫外線にさらし、オーブンで焼きました。 その結果、いくつかの異なる色合いのガラスができあがりました。
ドナルド・ストゥーキー、1940年にビジネスに加わった別のコーニングの研究化学者は、写真の応用の可能性を探るように指示されました。 この素晴らしい新しい感光性ガラス. 彼の研究は、微量の金、銀、または銅が含まれている場合に感光性になる透明なアルミノケイ酸塩ベースのガラスの開発につながりました。 ストゥーキーは、3D デザインをガラスにエッチングすることさえできることを発見しました。これは「FotoForm」として販売され、後に電子機器のパッケージングの材料として、またカラー テレビ セットの開口マスクに使用されました。
1953 年のある日、ストゥーキーが FotoForm ガラス片を 600 °C の温度に加熱する実験を行いたいと考えたとき、セレンディピティの素晴らしい瞬間が起こりました。 しかし、炉が故障し、Stookey は誤ってガラスを 900 °C まで加熱してしまいました。 彼が熱いオーブンからサンプルを取り出そうとしたとき、それは彼のトングから滑り落ちて床に激突した. しかし、ガラスは粉々になる代わりに、Stookey の驚いたことに、跳ね返りました。
彼は、最初の「ガラスセラミック」を作成したところです。これは、さまざまな形状とサイズの微細な結晶が全体に分散した新しいクラスのガラス質材料です。 その後の作業により、コーニングはこの素材を開発して、大成功を収めたコーニングウェアのソースパンと調理鍋シリーズに発展させました。 熱衝撃に強く、例えば冷凍庫から熱いオーブンに直接移しても壊れません。 CorningWare は、Stookey の数百万ドル規模の発明の XNUMX つにすぎません。
ドナルド・ストゥーキー：あなたのiPhoneをありがとう
数十億台のスマートフォンとタブレットを保護するゴリラ ガラス (すべての Apple 製品を含む) は、化学者スタンレーによる偶然の瞬間がなければ、存在しなかった可能性があります。 ドナルド・ストゥーキー （1915–2014）。 1953 年にコーニング グラス ワークスで働いていた彼は、「ガラス セラミック」 (本文を参照) を偶然発見し、コーニングウェアの調理用鍋、化学強化ガラス、そして最終的にはゴリラ ガラス自体の開発につながりました。
コーニングでの 47 年間に、Stookey は感光性ガラスとフォトクロミック眼鏡ガラスのアイウェアも開発し、60 以上の特許を取得しました。 1986 年、彼はロナルド・レーガン大統領から米国国家技術賞を受賞しました。 ストゥーキーが 1987 年にコーニングの基礎化学研究のディレクターを辞任したとき、彼の遺産には、「優れた探索的研究成果」に対してコーニングの科学者に毎年与えられるストゥーキー賞が含まれていました。
ユニークなミックス
として商標登録されています パイロセラム、ストゥーキーが偶然見つけたガラスは、耐熱性だけでなく、非常に硬く、超強力で、電波を透過するというユニークな特性の組み合わせを持っていました. この材料は軍事用途にも応用され、たとえば誘導ミサイルの超音速レーダー ドームのノーズ コーンに使用されています。 その後、1960 年代に、コーニングは、不透明ではなく可視光に対して透明な新しい種類のパイロセラム材料を開発しました。
同社は当初、この新しい製品を商品化しないことを選択しました。これは、コーニングの既存の大成功を収めた製品からの売上を奪うことを恐れていました。 パイレックス しかし、1915 年代までに、Corning France の研究者はパイロセラムの琥珀色のバージョンを開発し、特許を取得して、Visions のブランド名で新しいレンジの調理器具に変えました。 .
一方、同社が Project Muscle と名付けたイニシアチブの一環として、Corning はガラスを強化する新しい方法を模索していました。 ほとんどのガラスは、高温に加熱してから急速に冷却することで強化され、外側が内側よりもはるかに速く冷却されます。これは強化と呼ばれるプロセスです。 温度勾配により、ガラスの内側に張力がかかり、外側の表面が圧縮されるため、ガラスがより強くなり、微細な亀裂や傷が発生しにくくなります。
しかし、ガラスが薄くなるにつれて、コアと表面の間の冷却速度に実質的な差を設定することがますます難しくなります。 1960 年代に、コーニングの研究者は、 化学強化ガラス ガラス内の小さなイオンを化学浴からの大きなイオンに置き換えることができます。 この「イオン交換」のプロセスのおかげで、ガラスの表面は高度に圧縮されるため、破損の原因となる損傷や応力がかかりにくくなります。
コーニングは、このガラスを Chemcor というブランド名で販売し、1990 年代初頭まで、車のフロント ガラス、飛行機、薬瓶、刑務所の窓、安全メガネ、電話ボックスなど、さまざまな商用および産業用途で使用されていました。 Chemcor の商業的成功の程度はさまざまでしたが、2007 年 XNUMX 月、当時 Apple の最高経営責任者だった Steve Jobs がサンフランシスコで開催された同年の MacWorld コンベンションに登壇したとき、すべてが変わりました。
スティーブ・ジョブズに入る
の前に モスコーニ・センターで大歓声を上げる聴衆、ジョブズは革新的な新しいデバイス、つまり最初のApple iPhoneを発表しました。 その時点まで、スマートフォンは扱いにくいキーボードを備えた不格好で醜い物体でした。 新しい 3.5 インチ iPhone は、カメラと Web ブラウジング機能を内蔵したスマートなタッチスクリーン デバイスを初めて顧客に提供し、市場を変革することを約束しました。
しかし、熱狂的な世界にこのデバイスを公開した翌日、ジョブズは、ポケットに入れて持ち歩いていた自分の iPhone の画面が小さな傷だらけになってしまったと不満を漏らしました。 それは、Jobs が実演した iPhone のプロトタイプが、機械的には強いが非常に傷つきやすいプラスチック製のスクリーンで作られていたからです。 数年前、コーニングはジョブズに同社のガラス技術を見せていたが、ジョブズはたった 2007 か月後の XNUMX 年 XNUMX 月に iPhone が市場に出たとき、ガラススクリーンが必要であると主張した。
ジェフ·ウィリアムス、アップルの最高執行責任者は、ジョブズに彼の要求は不可能であると言ったことを思い出し、ガラスを開発するにはXNUMX〜XNUMX年かかると主張した ジョブズの要件を満たすのに十分な耐久性. 「私たちは、現在のすべてのガラスをテストしましたが、落とすと 100% の確率で壊れます」と言いました。 そして彼は、「どうやってそれを行うのかはわかりませんが、XNUMX月に出荷されるときはガラスになるでしょう」と言いました.
XNUMX 日後、ウィリアムズに電話がかかってきました。 ウェンデル・ウィークス、コーニングの最高経営責任者。 ウィークス氏は、同社がスマートフォンでの使用を目指して研究を再開したばかりのコーニングのChemcorガラスを、「ゴリラガラス」、アップルの問題の解決策になる可能性があります。 Williams 氏が「まったくの恐怖」と呼ぶ事態が数か月続きました。両社のチームは、Chemcor を iPhone の発売に間に合うように仕上げるために全力を尽くしました。
仕事は報われました。 「[2007 年] XNUMX 月に発売したとき、顧客はガラスの美しい手触り (コーニング ガラス) を持ち、傷がつきにくい iPhone を持っていました」と Williams 氏は回想します。 「それはiPhoneのトーンを設定するのに役立ちました。」 第 XNUMX 世代の iPhone に搭載された傷のつきにくいガラスは、iPhone の成功の重要な部分でした。
市場支配
初期のスマートフォンでは、コーニングのゴリラ ガラスの厚さは約 1 mm でした。これ以上厚くすると、当時使用されていた静電容量式液晶ディスプレイではうまく機能しませんでした。 しかし、その厚さにもかかわらず、ジョブズが要求したとおり、ガラスは硬く、驚くほど柔軟で、信じられないほど傷がつきにくいものでした。 現在、コーニングは厚さわずか 0.3 ～ 0.5 mm の第 XNUMX 世代のゴリラ ガラスを使用しています。 もちろん、スマートフォン用ガラスも製造する多くの競合他社が存在します。 Dragontrail 日本から AGCInc & センセーション ドイツの会社から ショット.
コーニングの壮大な博物館でガラスの驚異に吹き飛ばされる
しかし、ゴリラガラスが市場を支配しています。 2017 年までに、世界中の 40 の主要メーカーに採用され、すべての Apple iPhone および iPad だけでなく、さまざまな企業の 1800 以上の製品で使用されています。 Expert Market Research によると、世界のスマートフォン カバー ガラス市場は 1.63 年に約 2020 億 XNUMX 万ドルの価値があり、Gorilla Glass は XNUMX 億近くのデバイスに組み込まれています。 しかし、コーニングはAppleスマートフォン用のすべてのガラスを供給しており、同社は各世代のデバイスでますます使用しています.
もちろん、スマートフォンを落としたり、ゴリラ ガラスは非常に頑丈ですが、スマートフォンの画面が破損することもあります。 そのため、同様のガラス質の素材で作られていることが多い画面保護フィルムの市場も健全です。 今年の MarketWatch のレポートによると、スクリーンプロテクター市場は 2.3 年の 2020 億ドルから 5.4 年までに 2026 億ドルに成長すると予想されています。彼らが£1000以上支払ったかもしれないスマートフォン！
それでも、ポケットに入れるたびに傷がついたApple iPhoneに市場がどのように反応したか想像できますか? ジョブズが当初の計画どおりにプラスチック製の画面を備えた iPhone を発売していたら、そのアイデアがどんなにクールだったとしても、デバイスを台無しにしていた可能性があったと思います。 ジョブズは正しかった。それはガラスである必要があった。 そして、そのすべてが 1953 年の Corning Glass Works での失敗した実験と故障したオーブンにまでさかのぼることができると考えると、その偶然がなければ、私たちは今日の場所にいることはなかったかもしれません.
