Des écrans en saphir bon marché et presque incassables apparaissent

Cet automne, selon la rumeur, Apple commencera à vendre des iPhones avec un écran en saphir pratiquement impossible à rayer.

Clair comme de l'eau de roche : Le disque au centre de ce four spécialement conçu est une feuille de saphir plus fine qu'un cheveu humain. Il a été fabriqué à partir de la tranche plus épaisse de saphir non poli visible à côté.

Le fournisseur supposé de ce saphir, Technologies avancées GT , ne peut pas confirmer autant. Mais cette semaine, la société m'a montré un nouveau processus de fabrication qui produit des feuilles de saphir bon marché à peu près la moitié de l'épaisseur d'un cheveu humain, ce qui permet d'ajouter une couche de saphir résistante à à peu près n'importe quel écran de smartphone ou de tablette à un prix relativement bas (voir Your Next L'écran du smartphone peut être en saphir). La technologie de fabrication, connue sous le nom d'accélérateur d'ions, peut fabriquer de fines feuilles d'autres matériaux coûteux, ce qui pourrait également conduire à des composants électroniques et solaires meilleurs et moins chers.

Le saphir, ou oxyde d'aluminium cristallin, est fabriqué dans la nature mais peut également être fabriqué. Il est juste derrière le diamant en termes de dureté, bien qu'un traitement incorrect puisse laisser des défauts qui le rendent cassant. En raison de ses propriétés anti-rayures, il est utilisé depuis longtemps pour fabriquer des LED, des capteurs sur des missiles et des écrans sur certains téléphones haut de gamme qui coûtent jusqu'à 10 000 $.

Mais le saphir a été trop cher pour une utilisation généralisée. Un écran entièrement en saphir, comme celui des prochains iPhone, reste cinq fois plus cher qu'un écran ordinaire, soit 15 à 20 dollars pièce. Mais le verre feuilleté avec du saphir pourrait ramener le coût à 6 $, selon les estimations de Eric Virey , analyste pour le cabinet d'études de marché Yole Développement.

Les fabricants de smartphones ont longtemps profité des progrès de la production de verre pour fabriquer des appareils dotés d'écrans plus solides et plus durables. Le plus connu de ces écrans est fabriqué à partir du verre Gorilla de Corning, qui est utilisé dans les iPhones. Mais même le verre Gorilla Glass est vulnérable aux rayures et aux fissures, et le remplacement du verre est coûteux.

L'approche conventionnelle pour fabriquer des feuilles de saphir consiste à scier un grand cristal du matériau - disons 40 centimètres de diamètre - en plaquettes de quelques centaines de micromètres d'épaisseur. Ces plaquettes peuvent ensuite être plus minces, mais cela nécessite plus de sciage, puis de broyage du saphir, ce qui gaspille d'énormes quantités de saphir.

GT utilise une approche différente dans sa nouvelle machine, qui a la taille d'un camion malaxeur à béton et fonctionne dans ses laboratoires de Danvers, dans le Massachusetts. La machine tire des ions hydrogène sur une plaquette de saphir, implantant les ions à une profondeur de 26 micromètres. La plaquette peut ensuite être retirée et chauffée de sorte que les ions hydrogène forment de l'hydrogène gazeux, qui se dilate et provoque le décollement d'une couche de saphir de 26 micromètres d'épaisseur.

Ted Smick, vice-président de l'ingénierie des équipements chez GT, déclare que la prochaine étape consiste à concevoir un système pour automatiser la manipulation des plaquettes de saphir de manière à produire des feuilles de saphir à un rythme rapide. Il estime que la conception et la mise en œuvre d'un tel processus prendront environ neuf mois.

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