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同是玻璃,iPhone Duo 折叠屏为何柔软又坚韧?

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2026年9月10日凌晨,苹果公司发布旗下首款折叠屏智能手机iPhone Duo。新机配备有一块约7.6英寸的玻璃屏幕,其展开后的高度为117.8毫米,宽度达164.6毫米,可承受数十万次弯折而不发生破裂。

iPhone Duo并非市面上第一款折叠屏手机,华为、小米、三星、谷歌等大厂都早已推出显示屏可弯折的设备。不过苹果新任CEO约翰·特努斯(John Ternus)在产品发布会上表示,iPhone Duo“将重新定义折叠屏手机的使用体验”。

折叠屏手机的屏幕可谓材料科学与微工程学的壮举。它既拥有“百万折不摧”的柔性,又坚固强硬,不怕跌落碰撞等外力冲击,单靠某项前沿创新或工业秘技是实现不了如此壮举的,这是一系列技术成果相辅相成、共同造就的成果。

9月9日,苹果公司在加利福尼亚州库比蒂诺举办产品发布会,现场展示iPhone Duo折叠屏智能手机

玻璃被科学家称呼为“非晶态固体”,其外观与表现都如同固体,但内部的原子实际上被“冻结”在了类液态状态。绝大多数普通玻璃是脆性易碎材料,被弯折时会碎裂,原因就在于被冻结的原子排布构成了刚性网络,几乎不能拉伸延展;若玻璃厚度较大,弯曲外侧表面(板材弯曲后向外拱起的那一面)会产生极强的拉应力,进而破碎。

不过,玻璃若能薄到极致,就将具备柔性。普通人发丝的厚度在50到100微米之间。这款折叠屏iPhone所用的超薄玻璃层厚度不足30微米,比头发丝还要细得多。当材料尺寸微缩至如此量级,弯曲外侧表面承受的应变也会变得极小——屏幕受弯折后更倾向于发生弯曲形变而非断裂。

美国西北大学的材料科学家约翰·A·罗杰斯(John A. Rogers)指出:“材料的厚度,决定了它抗弯曲的刚性。把材料做得足够薄,它就更易于弯曲。”

罗杰斯教授将易碎的普通玻璃与可弯折玻璃类比为木头和由木材制成的纸张:一块木板极难弯折,一张纸却具备柔性,原因就在于后者超薄。

除了减薄玻璃厚度,改良玻璃配方也可提升柔性。日常所用玻璃的主要成分为二氧化硅,由石英砂经高温熔融制成。实验室玻璃器皿不只由二氧化硅组成,还加入了关键的三氧化二硼,在受热、冷却时形变量极小,其原子网络的刚性显著弱于普通玻璃。实验室测试证明,在同样的超薄厚度下,含三氧化二硼的玻璃相比普通玻璃更易于弯折。

iPhone Duo折叠屏幕中还有一层极薄的膜层,由具备高耐久性、高透光性的特种塑料制成,经过专门设计,可承受数十万次折叠循环,而不出现雾化或翘曲变形。

最后要介绍的是OCA光学胶,负责将折叠屏的层层结构都粘到一起。这种粘合材料类似凝胶,兼具黏性与弹性,既能把各层牢固粘合,又能在弯折受力时,允许各层之间相互滑移。

资料来源:


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