بررسی یاقوت کبود و گوریلا گلس 3، آیا هنوز هم به محافظ صفحه نمایش نیاز داریم؟

روش صحیح نصب محافظ صفحه‌نمایش

محافظ صفحه نمایش به ورق‌های شفاف پلاستیکی اطلاق می‌شود که روی نمایشگر گوشی چسبانده می‌شوند تا از آن محافظت کنند. پلاستیک درست به شکل صفحه نمایش گوشی بریده می‌شود و سپس سوراخ‌هایی برای بلندگو یا دکمه‌ها و نیز میکروفون و دوربین در آن ایجاد می‌گردد. لذا برای هر گوشی، محافظ خاصی طراحی و تولید می‌شود.

اگر روی صفحه نمایش، پرز پارچه یا پرد و خاک و ذرات ریز دیگر وجود نداشته باشد، معمولاً حبابی زیر محافظ صفحه نمایش باقی نمی‌ماند.

بعد از چسباندن محافظ، شیشه‌ی روی نمایشگر کمتر آسیب می‌بیند. معمولاً محافظ صفحه نمایش جلوی خراش‌های معمولی را می‌گیرد و می‌توان به راحتی آن را تعویض کرد. هزینه‌ی زیادی هم برای تعویض آن نیاز نیست.

Gorilla Glass چیست؟ چه قدر می‌توان روی آن حساب کرد؟

کمپانی Corning با معرفی شیشه‌های ضد خراشی به نام گوریلا گلس، کاملاً معروف و محبوب شده است. در بیشتر گوشی‌های گران‌قیمت و حتی گوشی‌های رده متوسط بازار شاهد استفاده از لایه‌ی ضد خراش این کمپانی هستیم.

گوریلا گلس 3 در برابر گوریلا گلس 2، 3 برابر مقاومت بیشتر و 40 درصد خراش‌پذیری کمتر

گوریلا گلس شیشه‌ی سخت‌شده‌ای است که نسبت به خراش و نیز شکست، مقاومت بالایی دارد. در سال 2013 نسل سوم گوریلا گلس معرفی شد که نسبت به نسخه‌ی قبلی از نظر مقاومت در برابر خراش، 40 درصد تقویت شده بود. جالب این است که از نظر آسیب‌پذیری هم 3 برابر بهتر از نسخه‌ی دوم است. در سال 2010 تنها 20 درصد وسایل همراه از استحکام بالای گوریلا گلس بهره می‌بردند، اما حالا گوریلا گلس 2 یا 3 در بسیاری از ابزارهای همراه به کار می‌رود.

تنها محصول کورنینگ، نسخه‌های مختلف گوریلا گلس نیست بلکه Lotus Glass را در سال 2011 برای OLEDها و نسل بعدی LCD ها معرفی کرده است. حتی Willow Glass را هم پیشاپیش برای صفحات نمایش منعطف در نظر گرفته است. ویلُو گلس مبتنی بر بوروسیلیکات است و در ساختار آن اکسید بور با بیش از 4 درصد وزنی دیده می‌شود.

استحکام گوریلا گلس در برابر خراش

برای سخت‌سنجی موارد از آزمون‌های استانداردی مثل تست سختی Vickers، موس یا برینل استفاده می‌شود. تست ویکرز گوریلا گلس نشان داده که سختی آن بین 622 تا 701 است. اما این عدد به چه معنی است؟

در آزمون ویکرز از تکه‌ای ماده به شکل خاص برای سنجش میزان نفوذ و سپس محاسبه‌ی سختی استفاده می‌شود:

از محاسبات می‌گذریم و فقط جدول زیر را برای مقایسه گوریلا گلس و دیگر مواد بررسی می‌کنیم:

در جدول فوق عبارتی مثل 140HV30 به این معنی است که فولاد شماره‌ی 316L که از فولادهای خوب است، سختی ویکرزی برابر با 140 دارد.

سختی فولاد 316 حدود یک پنجم گوریلا گلس است. بنابراین اکثر اشیاء فلزی حتی قادر به ایجاد خراش کوچک روی این شیشه نیستند.

حتماً در ویدیوهای تست استحکام گوشی‌های رده اول دیده‌اید که حتی با چاقو و تیغ موکت‌بری هم نمی‌توان آسیب جدی به گوریلا گلس 3 وارد کرد. همان‌طور که قبلاً ذکر شد، گوریلا گلس 3 نسبت به نسخه‌ی دوم 40 درصد مقاوم‌تر است، بنابراین اجسام فلزی در آسیب وارد کردن به آن با مشکل جدی روبرو می‌شوند.

سختی یعنی مقاومت در برابر سایش و خراش، مقاومت در برابر ضربه و اعمال نیرو موضوع دیگری است

اما این تمام ماجرا نیست. فولاد و دیگر فلزات نرم، تنها در مقابل خراش مقاوم نیستند بلکه با توجه به نرمی خاصی که دارند، تغییر شکل می‌دهند و انرژی ضربه را به نوعی پخش می‌کنند. لذا طبیعی است که فولاد در هنگام سقوط با تغییر شکل خود، حالت شکننده نداشته باشد.

گوریلا گلس و اکثر کانی‌ها شکننده هستند

مواد سرامیکی مثل گوریلا گلس که نام غیر تجاری آن آلومینوسیلیکات قلیایی است، با پیوندهای کوآلانسی خود، ساختاری شبیه به شیشه، الماس، کوآرتز، فلدسپات و دیگر سرامیک‌ها دارد. ویژگی مشترک تمام سرامیک‌ها، استحکام بسیار بالا در برابر سایش و خراش است و نقطه ضعف تمام آنها، شکنندگی یا به عبارتی انعطاف‌پذیری کم است.

در واقع سختی سطحی و ترد شدن یا به عبارت دیگر شکننده شدن، دو ویژگی همسو هستند. شاید بارها دیده باشید که گوریلا گلس در سقوط گوشی به راحتی خرد می‌شود، اما پلاستیک یا فلز بدنه‌ی گوشی، آسیب زیادی نمی‌بیند. نکته‌ی جالب در مورد پوشش شیشه‌ای گوشی‌هایی مثل Xperia Z1 و Z2 این است که گوریلا گلس 3 نیست! بلکه شیشه‌ای به نام Dragontail است. دراگِن‌تِیل یا دُم اژدها، استحکام 595 تا 673 در مقیاس ویکرز دارد و توسط کمپانی Asahi Glass تولید می‌شود. احتمالاً مقاومت کمتر نسبت به خراش، با مقاومت بیشتر نسبت به ضربه همراه بوده که سونی برای بدنه‌ی پشتی گوشی از آن استفاده کرده است.

مواد کمی قادر به ایجاد خراش روی گوریلا گلس 3 هستند در حالیکه محافظ پلاستیکی به راحتی خراش بر‌می‌دارد

روشن است که محافظ پلاستیکی صفحه نمایش که بیشتر افراد به آن عادت کرده‌اند، کاملاً غیرضروری است. ممکن است پس از مدتی چند خراش روی آن ببینید و تصور کنید که حتماً کارش را درست انجام داده و جلوش خراش‌ها را گرفته است. و حتی ممکن است بگویید: اگر نبود، این خراش‌ها روی صفحه نمایش گوشی ایجاد می‌شد و باید هزینه‌ی چند برابری برای تعویض آن متقبل می‌شدم.

اما این استنباط کاملاً غلط است چرا که مواد زیادی قادر به ایجاد خراش روی سطوح پلاستیکی هستند در حالیکه در ایجاد کوچک‌ترین خراشی روی گوریلا گلس 3 ناتوان ظاهر می‌شوند.

البته در انتهای مقاله به عیوب دیگر محافظ‌های پلاستیکی هم اشاره می‌کنیم ولی پیش از ادامه بهتر است به راهکار جالب اپل در استفاده از یاقوت کبود هم نگاهی داشته باشیم.

یاقوت سبز در آیفون بعدی چه قدر محکم است؟

در شایعات مختلف از یاقوت کبود یا Sapphire در آیفون بعدی شنیده‌ایم و برایمان سوال شده که چرا گوریلا گلس 3 در آن استفاده نمی‌شود و چه برتری‌هایی دارد؟ اپل چرا به استفاده از یاقوت کبود می‌اندیشد؟

در مقیاس موس، سخت‌ترین ماده الماس است که عدد 10 به آن اختصاص می‌یابد. رتبه‌ی سوم سفایر یا یاقوت کبود است که عدد 9 به آن اختصاص یافته است. هر چه رتبه‌ی ماده بالاتر باشد، سختی آن بیشتر است و می‌تواند روی موادی با رتبه‌ی پایین‌تر، خراش ایجاد کند. برای آزمایش ساده‌ی سختی هم از نمونه مواد استاندارد که ممکن است به شکل زیر ساخته شوند، استفاده می‌شود. تستی راحت و بدون دردسر. فقط کافی است با انبرک‌های کوچک سطح ماده را امتحان کنید:

استحکام سفایر به اینکه با چه روشی و به چه صورت تولید شود، کاملاً متفاوت است. در بهترین حالت اگر ساختار تک کریستالی داشته باشد، سختی آن بین 1800 تا 2300 در مقیاس ویکرز بالغ می‌شود. با گوریلا گلس مقایسه کنید! استحکام نسخه‌ی سوم در مقیاس ویکرز مشخص نشده اما بیش از 1000 نیست.

یاقوت کبود بسته به کیفیت ساخت، تا 3 برابر سخت‌تر از گوریلا گلس خراش بر‌می‌دارد

اگر ساختار آن شامل چند کریستال به هم سینتر شده باشد، استحکام آن به 1200 تا 2000 ویکرز افت می‌کند. توضیح اینکه در فرآیند سینتر، با استفاده از گرما یا فشار، ماده‌ای یک تکه ساخته می‌شود. بدترین حالت این است که شیشه‌ای از جنس یاقوت کبود از به هم پیوستن تکه‌های بی‌شکل حاصل شده باشد، در این صورت استحکام آن به 1000 تا 1200 ویکرز تقلیل می‌یابد.

در جدول زیر مشاهده می‌کنید که مواد مختلف در مقیاس موس، چه سختی‌ای دارند: 

گوریلا گلس، دراگن‌تیل و حتی شن، در رده‌ی 7  هستند در حالی که یاقوت در حالت کریستالی، در رده‌ی 9 قرار دارد. تنها دو ماده‌ی دیگر قادر به ایجاد خراش روی آن هستند. جالب است بدانید که شیشه‌ی معمولی در رده‌ی 5.5 قرار می‌گیرد.

یاقوت کبود در برابر خراش و ضربه چگونه خواهد بود؟

در مجموع با توجه به کاربرد گوشی‌ها که قطعاً سقوط نیست، از محافظی استفاده می‌شود که سخت‌تر باشد و زمانی که گوشی درون جیب شخص و در کنار کلیدهای فلزی و دیگر اشیاء قرار می‌گیرد، آسیبی به صفحه نمایش آن وارد نشود.

قرار نیست گوشی سقوط کند یا به آن ضربه وارد شود، بنابراین مقاومت در برابر خراش، مهم‌ترین مسأله است

از نظر سختی و مقاومت در برابر سایش یا به اصطلاح عامیانه خراش، در برتری یاقوت کبود هیچ شکی وجود ندارد. گرچه کیفیت محصول به فرآیند تولید بسیار وابسته است، اما در بدترین حالت هم سفایر پوششی فوق‌العاده برای نمایشگر گوشی یا تبلت است. این موضوع قبلاً به صورت عملی مورد آزمایش قرار گرفته است و در زومیت به آن پرداختیم.

از نظر شکنندگی و مقاومت در برابر ضربات و اعمال نیرو، همان‌طور که قبلاً بحث کردیم، پیش‌بینی این است که با ماده‌ای تردتر از گوریلا گلس 3 سروکار داشته باشیم که طبعاً شکننده‌تر است.

تست کشش و نیز تست انعطاف‌پذیری دقیقاً مؤید این حدس است. به ویدیوی تست کشش زیر توجه کنید:

دانلود ویدیو

انعطاف‌پذیری مقاومت در برابر بار و ضربه را افزایش می‌دهد. در ویدیوی فوق لایه‌ای به ضخامت 1 میلی‌متر از یاقوت کبود و گوریلا گلس 3 تحت بار خمشی قرار می‌گیرد و نتیجه این است که استحکام گوریلا گلس به مرز 3 برابری یاقوت کبود می‌رسد.

نتیجه‌ای که می‌گیریم این است که اگر اپل حاشیه‌ی صفحه نمایش را به خوبی طراحی کند تا ضربه مستقیماً روی آن فرود نیاید، آیفون 6 از مستحکم‌ترین نمایشگری که تاکنون ساخته شده بهره خواهد برد.

معایب محافظ صفحه نمایش

اولین اشکالی که سریعاً متوجه آن می‌شویم، کاهش حساسیت لمسی نمایشگر است. برخی محافظ‌ها کن است حرکت انگشت را ساده‌تر کنند و برخی دیگر آن را مشکل‌تر نمایند. اما وجه مشترک تمام محافظ‌ها، کاهش حساسیت لمسی است.

کیفیت رنگ هم تا حدی کاهش می‌یابد گرچه قابل توجه نیست. به مرور زمان با خراشیده شدن محافظ، کیفیت تصویر بیش از پیش کاهش می‌یابد و ناچاراً باید آن را تعویض کرد.

موضوع بحث‌برانگیز دیگر، به انتقال حرارت مربوط می‌شود. یک لایه‌ی پلاستیکیِ هر چند نازک، مانعی در برابر انتقال حرارت است و در حد بسیار کمی دمای گوشی را بالا می‌برد.

در چه مواردی است محافظ پلاستیکی صفحه نمایش مفید واقع می‌شود؟

شن و ماسه، سنگ‌ها و به طور کلی سرامیک‌ها، موادی با استحکام بسیار بالا در مقیاس ویکرز هستند. شاید مقاومت در برابر ضربه و انعطاف‌پذیری این مواد کم باشد ولیکن در ایجاد خراش استادند.

بنابراین اگر می‌خواهید در محیطی مثل ساحل یا کوهستان که پر از مواد سرامیکی است، از گوشی استفاده کنید، بهتر است محافظ پلاستیکی را روی صفحه نمایش گوشی خود بچسبانید.