本帖最后由 掃街 于 2012-9-30 08:57 編輯
《連線(xiàn)》雜志近日刊載文章,，講述了特殊玻璃和陶瓷材料的全球領(lǐng)導(dǎo)廠(chǎng)商康寧（Corning）是如何創(chuàng)造超薄的,、強(qiáng)度超高的未來(lái)玻璃材料的。文章指出,，玻璃是一種經(jīng)常都會(huì)看到,，以至于實(shí)際上已被人們熟視無(wú)睹的材料，但在實(shí)際上現(xiàn)代工業(yè)玻璃是極其復(fù)雜的一種東西,。
唐· 斯圖基（Don Stookey）原以為自己把實(shí)驗(yàn)搞砸了,。在1952年的一天，這位康寧玻璃廠(chǎng)（Corning Glass Works）化學(xué)家將一塊光敏玻璃的樣本放到火爐中,，將溫度設(shè)定在600攝氏度,。在加熱過(guò)程中的某個(gè)時(shí)刻，一名控制員犯了錯(cuò)誤,，將溫度提升到900攝氏 度,。斯圖基原本以為這塊玻璃將會(huì)熔化，火爐也將被燒毀,；但當(dāng)他打開(kāi)爐門(mén)時(shí)卻奇怪地發(fā)現(xiàn),，這塊鋰硅酸鹽玻璃已經(jīng)變成了一塊奶白色的薄板。當(dāng)他試圖拿出這塊薄 板的時(shí)候,，由于鉗子未能夾緊的緣故,，導(dǎo)致這塊玻璃樣本滑落在地，但卻沒(méi)有摔碎,，而是彈了起來(lái),。
斯 圖基后來(lái)入選了美國(guó)國(guó)家發(fā)明家名人堂（National Inventors Hall of Fame），但在當(dāng)時(shí)他并不知道自己偶然間發(fā)明了第一塊有機(jī)微晶玻璃,，這種材料隨后被康寧命名為“微晶玻璃”（Pyroceram）,，其重量比鋁要輕，但 強(qiáng)度卻高于高碳鋼,，與常規(guī)的鈉鈣玻璃相比則要高出許多倍,。到最后，微晶玻璃找到了自己的定位,，被用于從導(dǎo)彈鼻錐到化學(xué)試驗(yàn)室等各個(gè)領(lǐng)域中,。此外，這種材料 還能被用在微波爐中,。在1959年,，微晶玻璃第一次用于太空時(shí)代的用餐器具：Corningware（康寧餐具）。 對(duì) 于康寧的命運(yùn)來(lái)說(shuō)，這種材料可以說(shuō)是天降恩賜,。不久以后,，這家公司就啟動(dòng)了Project Muscle項(xiàng)目，這是一項(xiàng)大規(guī)模的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,，目的是探索其他可增強(qiáng)玻璃的方式,。隨后這個(gè)項(xiàng)目取得了突破性的進(jìn)展，康寧的科學(xué)家們?cè)趯?duì)當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)最新開(kāi)發(fā)出 來(lái)一種增強(qiáng)玻璃的方法（具體操作是將玻璃浸在一盆加熱后的鉀鹽中）進(jìn)行微調(diào)時(shí)發(fā)現(xiàn),，在特定的玻璃成分組成中加入鋁,，然后再將其浸入鉀鹽中，就能帶來(lái)卓越的 強(qiáng)度和耐久性,。科學(xué)家們迅速進(jìn)行了一系列的測(cè)試來(lái)考驗(yàn)其強(qiáng)度,，如從九層高的建筑物上向下投擲強(qiáng)化玻璃杯,，以及使用凍雞猛烈撞擊玻璃（這種玻璃的內(nèi)部代號(hào)為 0317）等。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),，這種玻璃能彎曲和扭曲至非常高的程度,，然后才會(huì)破裂；從數(shù)據(jù)上來(lái)看,，這種玻璃能承受每平方英寸10萬(wàn)磅（相當(dāng)于每平方米7.03 萬(wàn)噸）的壓力,。而與此相比，普通的玻璃僅可承受每平方英寸7000磅（約合每平方米4920噸）的壓力,。在1962年,，康寧開(kāi)始出售這種被其命名為 Chemcor的玻璃，認(rèn)為這種玻璃能用于公用電話(huà)亭,、監(jiān)獄窗戶(hù)和眼鏡等產(chǎn)品,。
在最開(kāi) 始的時(shí)候，這種玻璃吸引了很多人的興趣,，但其銷(xiāo)售速度卻很緩慢,。確實(shí)有些公司下單購(gòu)買(mǎi)這種玻璃，用來(lái)生產(chǎn)安全眼鏡等產(chǎn)品,。但是,，這些產(chǎn)品隨后被召回，原因 是廠(chǎng)商對(duì)玻璃碎裂時(shí)可能產(chǎn)生的爆炸性后果感到擔(dān)心,。Chemcor看起來(lái)原本也會(huì)是一種用于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃的好材料,，而且確實(shí)也曾出現(xiàn)在由美國(guó)汽車(chē)公司 （American Motors）生產(chǎn)的Javelin（標(biāo)槍?zhuān)┢?chē)上，但大多數(shù)汽車(chē)制造商都并不相信這種新的強(qiáng)化玻璃值得讓它們付更多錢(qián)——尤其是這些制造商從二十世紀(jì)三 十年代開(kāi)始就在使用膠合玻璃,，而這種玻璃看起來(lái)一直都表現(xiàn)良好,。
康寧發(fā)明了一種昂貴的升級(jí)版玻璃，但卻無(wú)人問(wèn)津。雖然碰撞測(cè)試表明這種擋風(fēng)玻璃能讓“頭部減速度大幅提高”,，但仍舊無(wú)補(bǔ)于事,，原因是這種效果或許能讓Chemcor毫發(fā)無(wú)損，但人的頭蓋骨卻沒(méi)有那么堅(jiān)硬,。在向福特汽車(chē)及其他汽車(chē)制造商推銷(xiāo)這種玻璃的努力以失敗告終以后,，康寧在1971年關(guān)閉了Project Muscle項(xiàng)目，廢置了Chemcor玻璃,。但這種玻璃是一種解決方案,，只是不得不等待合適的問(wèn)題浮出水面。 從 空中俯瞰,，康寧位于紐約州北部的公司總部大樓看起來(lái)就像是《太空入侵者》（Space Invaders）中的外星異形：這幢大廈是由建筑師凱文·洛奇（Kevin Roche）在二十世紀(jì)九十年代早期設(shè)計(jì)的,，其結(jié)構(gòu)以錯(cuò)列的方式成扇形散開(kāi)。但從地面上來(lái)看,，彩色的窗戶(hù)和延長(zhǎng)的屋檐則讓這幢大廈看起來(lái)更像是一座光亮 的,、未來(lái)主義派的日本宮殿。康寧首席執(zhí)行官魏文德（Wendell Weeks)的辦公室在這幢大廈的二樓,，從辦公室的窗口望出去可以看到希芒河（Chemung River）,。正是在這里，已故蘋(píng)果聯(lián) 合創(chuàng)始人史蒂夫·喬布斯（Steve Jobs）曾給53歲的魏文德帶來(lái)過(guò)一個(gè)看起來(lái)是不可能的任務(wù)：生產(chǎn)數(shù)百萬(wàn)平方英尺的超薄超強(qiáng)度玻璃,，而那時(shí)這種玻璃根本就不存在,。而且，喬布斯還要求魏 文德在六個(gè)月時(shí)間里完成這項(xiàng)任務(wù),。他們兩人合作的故事——包括喬布斯嘗試訓(xùn)誡魏文德,，讓他知道玻璃的原則，以及喬布斯堅(jiān)持認(rèn)為這種壯舉是可以實(shí)現(xiàn)的,，諸如 此類(lèi)——已經(jīng)廣為人知,。但是，魏文德到底是如何圓滿(mǎn)地完成了這項(xiàng)任務(wù)并非很多人了解的事情,。
魏 文德在1983年加盟康寧,，曾負(fù)責(zé)管理這家公司的電視和特種玻璃業(yè)務(wù)，隨后在2005年出任首席執(zhí)行官,。如果你跟他討論有關(guān)玻璃的問(wèn)題,，那么他會(huì)將其描述 為一種具有異國(guó)情調(diào)的、美麗的東西——而且還是一種自身潛力才剛剛開(kāi)始被科學(xué)家解密的材料,。他會(huì)滔滔不絕地講述玻璃固有的可觸摸性和真實(shí)性,，只不過(guò)到最后 會(huì)演變成討論有關(guān)無(wú)線(xiàn)電頻率透明度的問(wèn)題�,！安ＡУ脑O(shè)計(jì)價(jià)值中存在一種基本事實(shí),�,！蔽何牡抡f(shuō)道，他手中拿著一個(gè)清澈透明的玻璃透鏡,�,！八拖袷且环N偶然拾 得的天然藝術(shù)品；它能給人帶來(lái)很酷的觸感,；它擁有十分光滑的表面,。對(duì)于這種東西，你真正想要的會(huì)是它能活躍起來(lái),，那將是一種完美的產(chǎn)品,。”
魏 文德和喬布斯同樣都欣賞完美的設(shè)計(jì),，同樣都著迷于雕琢細(xì)節(jié),，也同樣都會(huì)被巨大的挑戰(zhàn)和偉大的想法所吸引。不過(guò),，喬布斯的管理風(fēng)格是獨(dú)斷專(zhuān)行的,，而魏文德 （跟康寧的許多前任首席執(zhí)行官一樣）則傾向于鼓勵(lì)某種程度上的反抗�,！拔易约号c任何搞科研工作的科學(xué)家之間不存在任何隔閡�,！彼f(shuō)道,。“我們能以一種非常 放松的方式在這些小型團(tuán)隊(duì)中共事——說(shuō)來(lái)放松,，實(shí)際上仍是高度緊張的,。”
事實(shí)上,，雖然 康寧是一家規(guī)模龐大的公司——擁有2.9萬(wàn)名的員工,，2011年的營(yíng)收為79億美元——但仍舊擁有小公司的思考和行動(dòng)方式，這與其相對(duì)偏遠(yuǎn)的地理位置,、在 1%上下徘徊的年度人才流失率以及龐大的傳統(tǒng)制度有關(guān),。（斯圖基現(xiàn)在已是97歲高齡，但他和其他的傳奇性人物仍舊在蘇利文公園（Sullivan Park）的康寧研發(fā)中心的會(huì)議室和實(shí)驗(yàn)室中徜徉,。）“我們這里都是終身奉獻(xiàn)者,。”魏文德微笑著說(shuō)道,�,！拔覀冋J(rèn)識(shí)彼此已有很長(zhǎng)時(shí)間。我們成功過(guò)許多次,，也 失敗過(guò)很多次,�,！�
魏文德和喬布斯之間最初進(jìn)行的對(duì)話(huà)之一實(shí)際上與玻璃無(wú)關(guān)�,？祵幍目茖W(xué)家正在研究顯微投影技術(shù) ——具體的說(shuō),，是如何使用人造綠色激光的更好方法。這個(gè)想法的內(nèi)容是,，人們不會(huì)想要盯著手機(jī)的小小屏幕來(lái)看電影和電視劇,，而投影看起來(lái)是一種自然而然的解 決方案。但當(dāng)魏文德與喬布斯說(shuō)起這個(gè)想法時(shí),，后者斥之為愚蠢的念頭,。但喬布斯當(dāng)時(shí)指出，他確實(shí)正致力于開(kāi)發(fā)某種更好的東西——那是一種整個(gè)表面都是顯示屏 的設(shè)備,。后來(lái),，這種設(shè)備被命名為iPhone。
喬 布斯可能曾對(duì)綠色激光不屑一顧,，但對(duì)康寧來(lái)說(shuō),，這種激光代表著定義這家公司的創(chuàng)新類(lèi)型。對(duì)于康寧來(lái)說(shuō),，實(shí)驗(yàn)的尊嚴(yán)是不可侵犯的,，以至于該公司通常都會(huì)將 10%的營(yíng)收投入到研發(fā)領(lǐng)域中去。當(dāng)電信行業(yè)泡沫在2000年破裂時(shí),，一落千丈的光光纖價(jià)格導(dǎo)致康寧股價(jià)從100美元直落至2002年的1.50美元,，但 當(dāng)時(shí)這家公司的首席執(zhí)行官打消了科學(xué)家的疑慮，稱(chēng)康寧不僅仍要進(jìn)行研究工作,，而且研發(fā)還將是這家公司重拾繁榮景象的道路,。
“在 以技術(shù)為基礎(chǔ)的公司中，康寧是非常少見(jiàn)的能將徹底改造自身作為常態(tài)的公司之一,�,！惫鸫髮W(xué)商學(xué)院的教授麗貝卡·亨德森（Rebecca Henderson）說(shuō)道，她曾研究過(guò)康寧的創(chuàng)新史,�,！爸锥须y�,！笨祵幠苋〉贸晒Φ脑蛑痪驮谟�,，這家公司不僅擁有開(kāi)發(fā)新技術(shù)的能力，而且還能找出 利用新技術(shù)來(lái)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的方法,。不過(guò),，即使康寧在這兩個(gè)方面都能取得成功，制造商也經(jīng)常都需要數(shù)十年時(shí)間來(lái)為康寧的創(chuàng)新技術(shù)找到一個(gè)合適的——而且還 必須擁有夠高的盈利能力——市場(chǎng),。正如亨德森所指出的那樣,，康寧的創(chuàng)新活動(dòng)在很大程度上與其接受失敗的想法,，然后將其應(yīng)用于其他地方的意愿和能力有關(guān)。
讓Chemcor樣本重見(jiàn)天日的想法是在2005年突然迸發(fā)出來(lái)的,，當(dāng)時(shí)蘋(píng)果甚至還沒(méi)有進(jìn)入手機(jī)領(lǐng)域,。在這個(gè)想法出現(xiàn)以前不久，摩托羅拉發(fā)布了Razr V3,，這是一款翻蓋手機(jī),，其特點(diǎn)是使用玻璃顯示屏取代了傳統(tǒng)上的高強(qiáng)度塑料�,？祵幗M建了一支不大的團(tuán)隊(duì),，負(fù)責(zé)研究類(lèi)似于0317的玻璃是否能被重新啟用， 應(yīng)用于手機(jī)和手表等產(chǎn)品,。老的Chemcor樣本有4毫米那么厚,，但或許可能變薄一些。在進(jìn)行了一些市場(chǎng)研究活動(dòng)以后,，公司高管認(rèn)為,，這種特種產(chǎn)品能給康 寧帶來(lái)少量利潤(rùn)。這個(gè)項(xiàng)目的代號(hào)名是“Gorilla Glass”（大猩猩玻璃）,。
到 喬布斯在2007年2月份打電話(huà)來(lái)的時(shí)候,，這種初步的產(chǎn)品還沒(méi)有得到很大的發(fā)展。當(dāng)時(shí)蘋(píng)果突然要求康寧大量生產(chǎn)1.3毫米厚的化學(xué)鋼化玻璃——這是以前從 來(lái)都沒(méi)有被創(chuàng)造出來(lái)的東西,，更不用說(shuō)是生產(chǎn)了,。從未進(jìn)行過(guò)大規(guī)模生產(chǎn)的Chemcor是否能與某種流程“嫁接”到一起，從而創(chuàng)造出這種規(guī)�,；纳a(chǎn)能,？為 汽車(chē)擋風(fēng)玻璃量身定做的玻璃是否能在變得超薄的同時(shí)還能保持強(qiáng)度呢,？化學(xué)鋼化工藝是否能有效地應(yīng)用于這樣的一種玻璃呢,？沒(méi)人知道答案。所以對(duì)魏文德來(lái)說(shuō),， 當(dāng)時(shí)他作出的決定是任何一位傾向于采取冒險(xiǎn)活動(dòng)的首席執(zhí)行官都會(huì)去做的事情,。他答應(yīng)了蘋(píng)果的要求。
玻 璃是一種經(jīng)常都會(huì)看到,，以至于實(shí)際上已被人們熟視無(wú)睹的材料,，但在實(shí)際上現(xiàn)代工業(yè)玻璃是極其復(fù)雜的一種東西。標(biāo)準(zhǔn)的鈉鈣玻璃用來(lái)生產(chǎn)瓶子和燈泡是很好的,， 但用于其他用途則會(huì)變得很糟糕,，原因是這種玻璃破裂后會(huì)變成鋒利的碎片。派熱克斯（Pyrex）等硼硅酸鹽玻璃在耐熱方面可能表現(xiàn)優(yōu)異,，但需要太多的能量 才能熔化,。而與此同時(shí),，僅有兩種方法能來(lái)大規(guī)模生產(chǎn)平板玻璃，分別是“熔融下拉”（fusion draw）制程和“浮法玻璃”（float glass）制程,。玻璃公司所面臨的挑戰(zhàn)是將一種玻璃的成分構(gòu)成及其想要的特質(zhì)與工藝流程進(jìn)行匹配,。設(shè)計(jì)公式是一個(gè)問(wèn)題，然后利用這個(gè)公式來(lái)生產(chǎn)一種產(chǎn)品 則是第二個(gè)問(wèn)題,。
無(wú) 論成分構(gòu)成如何,，幾乎所有玻璃的的主要成分都是二氧化硅（也就是沙子）。由于二氧化硅的熔點(diǎn)（1720攝氏度）過(guò)高的緣故,，必須使用氧化鈉等其他化學(xué)品來(lái) 降低熔化溫度,，從而使生產(chǎn)流程變得更加簡(jiǎn)單，同時(shí)降低生產(chǎn)成本,。而在這些化學(xué)品中,，有很多恰好能將玻璃與特定的屬性融合在一起，比如說(shuō)抗X射線(xiàn),、耐高溫或 是可折射光線(xiàn)等,。但問(wèn)題也隨之而來(lái)，那就是當(dāng)成分構(gòu)成改變時(shí),，哪怕是最微小的調(diào)整也會(huì)讓生產(chǎn)出來(lái)的玻璃變成一種完全不同的材料,。舉例來(lái)說(shuō)，如果加入鋇和鑭 等高密度元素,，那么熔化溫度將會(huì)降低,，但風(fēng)險(xiǎn)是可能會(huì)沉淀不均。此外,，最大化玻璃的強(qiáng)度意味著,，當(dāng)這種玻璃無(wú)法承受壓力時(shí)，其碎裂的效果也更有可能會(huì)十分 猛烈,。玻璃是一種由“權(quán)衡取舍”法則主導(dǎo)的材料,，這也正是玻璃的成分構(gòu)成（尤其是那些經(jīng)過(guò)細(xì)微調(diào)整來(lái)適應(yīng)特定的生產(chǎn)流程的成分構(gòu)成）是受到嚴(yán)密保護(hù)的秘密 的原因所在。
在玻璃的生產(chǎn)過(guò)程中,，最關(guān)鍵的步驟之一是冷卻,。就標(biāo)準(zhǔn)玻璃的大規(guī)模生產(chǎn)而 言，基本的原則是材料需要逐步地,、均勻地冷卻,，這樣做的目的是最小化內(nèi)應(yīng)力，否則玻璃就容易破裂,。但鋼化玻璃的目標(biāo)是在材料內(nèi)層和外層之間提供更大應(yīng)力,， 這會(huì)讓玻璃變得更有強(qiáng)度：加熱一塊玻璃，直到其軟化為止,，然后迅速冷卻或淬火其外層表面,；外層會(huì)迅速收縮,，而內(nèi)層則仍處于熔化狀態(tài)。在玻璃的中心冷卻時(shí),， 內(nèi)層也會(huì)嘗試收縮,，從而拉動(dòng)外層收縮；中心位置會(huì)形成一個(gè)張力地帶,，而外層則被壓縮得更加緊密,。如果鑿穿這種強(qiáng)化后的外部壓縮層，達(dá)到內(nèi)部的張力地帶,，那 么鋼化玻璃就會(huì)最終碎裂,。但是，甚至就連熱回火工藝也同樣有其限制,，玻璃被強(qiáng)化的量級(jí)要取決于玻璃本身在冷卻時(shí)的收縮程度,，而大多數(shù)的成分構(gòu)成都只會(huì)適量 收縮。
壓縮與張力之間的相互作用能用所謂“魯珀特王子的玻璃滴”（Prince Rupert’s drop,，魯珀特是萊茵王子,，據(jù)說(shuō)他喜歡用這種方式來(lái)惡作劇）的方法來(lái)進(jìn)行最好的展示,，也就是把熔化后的玻璃滴入冰水中,，然后這些蝌蚪形狀的玻璃滴將會(huì)迅 速冷卻和壓縮，其“頭部”將可承受數(shù)量龐大的“懲罰”,，如連續(xù)的錘擊等,。但與此同時(shí)，“尾部”的條狀玻璃則更脆弱一些,；如果這一部分的條狀玻璃破裂,，那么 裂痕就會(huì)以每小時(shí)2000英里（約合3218千米）的速度在整個(gè)玻璃滴中迅速傳播開(kāi)來(lái)，從而產(chǎn)生猛烈的后果,。在某些情況下,，“魯珀特王子的玻璃滴”會(huì)發(fā)生 爆炸，發(fā)出耀眼的光芒,。
用來(lái)強(qiáng)化玻璃的化學(xué)鋼化方法是在二十世紀(jì)六十年代開(kāi)發(fā)出來(lái)的,， 通過(guò)所謂“離子交換”的方式來(lái)創(chuàng)造一個(gè)壓縮層,�,！按笮尚刹ＡА钡炔Ａ匿X硅酸鹽成分包括二氧化硅、鋁,、鎂和納等元素,，當(dāng)這種玻璃被放入加熱熔化后的 鉀鹽中時(shí)，就會(huì)受熱擴(kuò)張,。納和鉀在元素周期表中處于同一個(gè)縱列中,，這意味著它們的行為是相似的,。
來(lái)自于鉀鹽的熱量會(huì)提高鈉離子從玻璃中向外移動(dòng)的速度，類(lèi) 似的鉀離子也會(huì)比較容易地游入,，找到自己的位置,。但是，由于鉀離子比鈉離子大的緣故,，前者會(huì)更加緊密地?cái)D在這個(gè)空間中,。在玻璃冷卻時(shí)，這些離子被擠在變得 狹小的空間里,，這樣一來(lái)玻璃表面的抗壓應(yīng)力層就形成了,。與熱強(qiáng)化玻璃相比，化學(xué)鋼化玻璃擁有更強(qiáng)的表面壓縮度,。
到 3月底的時(shí)候,，康寧完成了自己的公式設(shè)計(jì)。但是,，這家公司還需要生產(chǎn)出這種玻璃,。發(fā)明一種新的制造工藝是不可能的，因?yàn)槟强赡苄枰獛啄陼r(shí)間,。為了在蘋(píng)果給 出的最后期限以前完成這項(xiàng)工作,，康寧的兩名成分構(gòu)成科學(xué)家亞當(dāng)·埃里森（Adam Ellison）和馬特·德吉內(nèi)卡（Matt Dejneka）接到了一項(xiàng)任務(wù)，內(nèi)容是找出如何改造公司已在使用的一種工藝,，并對(duì)其進(jìn)行故障排解,。他們需要找出一種適合的工藝，能讓康寧在短短幾個(gè)星期 時(shí)間里生產(chǎn)出大量超薄的玻璃,。
當(dāng)時(shí)實(shí)際上僅有一種選擇,，那就是“熔融下拉”制程。在這 種制程中,，熔化后的玻璃會(huì)從一個(gè)水箱被倒入一條被稱(chēng)為“隔熱管”（isopipe）的耐火槽中,，從這條耐火槽的兩邊外溢，然后在隔熱管的下方重新匯聚,，由 滾動(dòng)按照規(guī)定的速度“下拉”,，從而形成連續(xù)不斷的玻璃薄片；下拉的速度越快,，那么玻璃也就會(huì)越薄,。
康 寧旗下一家擁有“熔融下拉”工藝的美國(guó)工廠(chǎng)位于肯塔基州的哈羅斯伯格（Harrodsburg）。在2007年初,，這家公司7個(gè)15英尺（約合4.6米） 高的水箱都裝得滿(mǎn)滿(mǎn)當(dāng)當(dāng),，每個(gè)水箱每小時(shí)都會(huì)生產(chǎn)出1000磅（約合456千克）以上用于電視面板的LCD玻璃，只需一個(gè)水箱就能滿(mǎn)足蘋(píng)果最初的要求。但 首先要做的是,，老Chemcor的成分構(gòu)成必須重新進(jìn)行公式設(shè)計(jì),。這種玻璃不僅需要1.3毫米的厚度，而且還必須擁有更好的視覺(jué)特性,，比如說(shuō)能用作公用電 話(huà)亭的窗格玻璃等,。埃里森和他領(lǐng)導(dǎo)下的團(tuán)隊(duì)有6個(gè)星期時(shí)間來(lái)重新設(shè)計(jì)公式。為了能與“熔融下拉”制程兼容,，這種玻璃還需在相當(dāng)?shù)偷臏囟认聯(lián)碛刑貏e的延展 性,，就像是口香糖那樣。問(wèn)題在于,，無(wú)論你做什么事情來(lái)提高玻璃的膠黏性,，都會(huì)傾向于讓其變得更加難以熔化。這些成分構(gòu)成科學(xué)家發(fā)現(xiàn),，通過(guò)同時(shí)改變成分構(gòu)成 的7種單個(gè)部分的方式——包括改變幾種氧化物的水平和加入一種新的秘密成分等——他們可以提高玻璃的粘性,，同時(shí)還能生產(chǎn)出一種具有較高抗壓應(yīng)力和離子交換 速度更快的玻璃。水箱在2007年5月份正式啟動(dòng),，到6月份已經(jīng)可以生產(chǎn)出足以覆蓋7個(gè)足球場(chǎng)的“大猩猩玻璃”,。
在 短短5年時(shí)間里，“大猩猩玻璃”已經(jīng)從一種材料變成了一種美學(xué)——那是一種無(wú)縫的分割,，能將我們物理上的自我與口袋中所攜帶的數(shù)字化身區(qū)分開(kāi)來(lái),。我們觸摸 設(shè)備的外層，我們的身體會(huì)讓顯示屏下面的一個(gè)電極與其“鄰居”之間的電路成為閉合的,，從而將動(dòng)作轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)�,，F(xiàn)在這種玻璃已經(jīng)用于全球范圍內(nèi)的750多種 產(chǎn)品和33個(gè)品牌，包括筆記本電腦,、平板電腦,、智能手機(jī)和電視等。如果你曾觸摸,、滑動(dòng)或愛(ài)撫一種電子設(shè)備,，那么就很有可能曾與“大猩猩玻璃”親密接觸過(guò)。
康 寧來(lái)自于這種玻璃的營(yíng)收已經(jīng)從2007年的2000萬(wàn)美元大幅增長(zhǎng)至2011年的7億美元,。除了觸摸屏以外,，這種玻璃還有其他的用途。在今年召開(kāi)的倫敦設(shè) 計(jì)節(jié)上,，Eckersley O’Callaghan——負(fù)責(zé)蘋(píng)果某些最具標(biāo)志性的專(zhuān)賣(mài)店進(jìn)行設(shè)計(jì)的公司——發(fā)布了一種類(lèi)似于蛇紋石的玻璃雕塑,，完全由“大猩猩玻璃”制成。這種玻璃甚 至有可能再次變成擋風(fēng)玻璃：康寧正在展開(kāi)相關(guān)談判,，可能會(huì)將這種玻璃安裝在未來(lái)的跑車(chē)車(chē)型上,。
在 今天，兩條黃色的機(jī)械臂會(huì)抓起5英尺（約合1.52米）見(jiàn)方的“大猩猩玻璃”面板,，將其放在木箱里,。這些木箱會(huì)從哈羅斯伯格通過(guò)卡車(chē)運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)送到路易 斯維爾（Louisville），然后裝載到一輛西行的火車(chē)上,；在達(dá)到西海岸以后,，這些玻璃會(huì)被裝載到貨船上，運(yùn)向康寧旗下位于中國(guó)的一家“最后修整”工 廠(chǎng),，在那里這些玻璃會(huì)在裝滿(mǎn)熔化鉀的器具中“洗澡”,，然后被切割成可被觸摸的長(zhǎng)方形。當(dāng) 然,，雖然這種玻璃擁有那么多魔力般的屬性,，但如果迅速瀏覽互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中發(fā)生的事件，那么就會(huì)發(fā)現(xiàn)“大猩猩玻璃”經(jīng)常都會(huì)失敗,，而且有些時(shí)候這種失敗非常引 人注目,。當(dāng)手機(jī)掉到地上時(shí)，這種玻璃會(huì)破裂開(kāi)來(lái),；在被彎折的時(shí)候,，這種玻璃會(huì)出現(xiàn)蜘蛛紋；如果有人坐在這種玻璃上,，那么也會(huì)壓出裂縫,。“大猩猩玻璃”畢竟 也是玻璃,，而這也正是康寧的一個(gè)團(tuán)隊(duì)為何要花時(shí)間對(duì)其進(jìn)行改良的原因所在,。
“我們將這 個(gè)稱(chēng)為‘挪威之錘’�,！薄按笮尚刹ＡА奔易逅行虏Ａч_(kāi)發(fā)工作的負(fù)責(zé)人杰明·艾敏（Jaymin Amin）說(shuō)道,，他從一個(gè)木箱中拉出了一個(gè)金屬圓筒，這個(gè)工具被飛機(jī)工程師廣泛用于測(cè)試飛機(jī)鋁制機(jī)身的強(qiáng)度,。但艾敏對(duì)這種工具的使用方式則是,，他將這種裝 有彈簧的沖擊錘體向后拉，然后再放手,，從而釋放出2焦耳的力量,，對(duì)一塊1毫米后的玻璃進(jìn)行打擊，這種力量足以在一塊木頭上打出一個(gè)凹痕,，但這塊玻璃卻毫發(fā) 無(wú)損,。
“大猩猩玻璃”的成功對(duì)康寧來(lái)說(shuō)代表著某種獨(dú)特的挑戰(zhàn)，這是這家公司首次面臨著 如此迅速的迭代需求：每次有新版本的玻璃發(fā)布時(shí),，這種玻璃在特定領(lǐng)域中的表現(xiàn)都需要受到監(jiān)控,，目的是確保其可靠性和穩(wěn)健性。為了做到這一點(diǎn)，艾敏及其領(lǐng)導(dǎo) 下的團(tuán)隊(duì)搜集了數(shù)以百計(jì)的已破裂“大猩猩玻璃”手機(jī),�,！皫缀跛械钠屏眩瑹o(wú)論是大是小,，都是從一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始的,。”康寧的高級(jí)研究科學(xué)家凱文·雷曼 （Kevin Reiman）說(shuō)道,，他指向一部HTC Wildfire手機(jī)的一塊幾乎看不到的芯片,。他的面前擺著許多顯示屏破裂的手機(jī)，這部HTC手機(jī)是其中之一,。一旦能找到那個(gè)點(diǎn),，那么就能開(kāi)始對(duì)裂縫進(jìn)行 測(cè)量，從而了解張力是如何作用到玻璃上的,；如果能復(fù)制一次破裂的過(guò)程,，那么就能研究出破裂是如何傳播的，并設(shè)法防止破裂的發(fā)生,，無(wú)論是通過(guò)改變成分結(jié)構(gòu)改 變的方式,，還是通過(guò)化學(xué)強(qiáng)化的方式。
在這種信息的“武裝”下,，艾敏的團(tuán)隊(duì)致力于一次又一次地重新創(chuàng)造精確的破裂過(guò)程,，他們使用杠桿式壓力機(jī)、滴落試驗(yàn)器,、自由引力球體墜落以及多種工業(yè)彎折設(shè)備來(lái)進(jìn)行這種測(cè)試,，甚至還動(dòng)用了一個(gè)高速攝像機(jī)，能以每秒鐘100萬(wàn)幀的速度來(lái)研究曲折和裂紋是如何傳播的,。 所 有這種毀壞和有控制的故意破壞的實(shí)驗(yàn)終于取得了成效,。與最初版本的“大猩猩玻璃”相比，“大猩猩玻璃2”的強(qiáng)度提高了20%,，而第三個(gè)版本則將在明年初面 世,。康寧的成分構(gòu)成科學(xué)家將抗壓應(yīng)力推升到了極限,，從而完成了這項(xiàng)任務(wù)——對(duì)于第一個(gè)版本的“大猩猩玻璃”,，他們是相對(duì)保守的——與此同時(shí)，科學(xué)家們還設(shè) 法避免了爆炸性破裂的可能性,。不過(guò),，這種玻璃仍舊是一種相對(duì)易碎的材料。雖然這種脆弱的材料在受到壓力時(shí)傾向于十分強(qiáng)硬,，但在面臨張力時(shí)卻會(huì)變得非常脆 弱：如果你彎折這種玻璃,，那么就可能導(dǎo)致其破裂,。對(duì)“大猩猩玻璃”來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵的問(wèn)題在于壓縮層會(huì)讓裂紋不會(huì)傳播到材料的其他部分,，從而避免張力作用于這種 玻璃時(shí)不會(huì)發(fā)生災(zāi)難性的后果,。手機(jī)掉到地上一次，顯示屏可能不會(huì)破裂,，但有可能已經(jīng)對(duì)其造成了足夠的損害,，使其無(wú)法抗拒以后承受的力量,；在這種情況下,，如 果手機(jī)第二次掉到地上，即使并非那么嚴(yán)重,，對(duì)顯示屏來(lái)說(shuō)也可能會(huì)是致命的,。對(duì)于一種一切都與“權(quán)衡取舍”法則有關(guān)的材料來(lái)說(shuō)，這是一種無(wú)可避免的后果,。
現(xiàn) 在讓我們回到康寧的哈羅斯伯格工廠(chǎng)看一看,。一名身穿黑色“大猩猩玻璃”T恤衫的男子正在引導(dǎo)一張100微米厚（大約相當(dāng)于鋁箔紙的厚度）的玻璃薄片通過(guò)一 系列的滾筒。這臺(tái)機(jī)器看起來(lái)就像是一部印刷機(jī),，而從這臺(tái)機(jī)器中蜿蜒而出的玻璃就像是巨大的,、微微發(fā)光的透明紙。這種超薄的,、可卷動(dòng)的材料被稱(chēng)為 Willow,。與“大猩猩玻璃”不同的是，Willow更像是“雨衣”,，而“大猩猩玻璃”則被用作“裝甲”,。Willow分量很輕，也很耐用,，擁有很大的 潛力,。康寧的設(shè)想是,，這種玻璃將可促進(jìn)有彈性的智能手機(jī)設(shè)計(jì)和超薄的,、可卷動(dòng)的OLED顯示屏。對(duì)電力公司來(lái)說(shuō),，也能使用Willow生產(chǎn)柔韌的太陽(yáng)能電 池,。康寧甚至還構(gòu)想了一種擁有玻璃頁(yè)面的電子書(shū),。
到最后,，Willow將以龐大的卷軸的形式交貨————前提是，要有人下單購(gòu)買(mǎi)這種玻璃——每個(gè)“卷軸”都最多有500英尺（約合152米）那么長(zhǎng),。就現(xiàn)在而言,，成卷的Willow玻璃還靜靜地躺在哈羅斯伯格工廠(chǎng)的地面上,；它是一種解決方案，正等待著合適的問(wèn)題的降臨,。
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發(fā)表于 2012-9-30 08:52:26
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