8 апреля 2018

Беседка №183. Смартфоны из дерева

О возможных перспективах нового материала…

Оригинальный материал

Смартфоны стали очень тонкими, сделанными по большей части из металла и стекла — материалов, которые не всегда вписываются в суматоху повседневной жизни. Индустрия по производству смартфонов всегда ищет новые материалы. Мы видели продвижение от пластика к алюминию и сплавам из авиационного алюминия, нержавеющей стали и даже титановым вставкам.

Корпус из металла очень стоек к нагрузкам, он помогает выводить тепло от нагревающихся процессоров и аккумуляторов, но он также выступает в роли ограничителя сигнала. Металлическая тыльная поверхность телефонов, таких как классические аппараты HTC M8 и M9, препятствует работе беспроводной зарядки и уменьшает чувствительность антенн.

Керамика является ещё одним хорошим материалом со своими преимуществами, такими как сравнительно более высокий коэффициент твёрдости, что позволяет препятствовать царапинам. Но материал более хрупок, что может стать проблемой для часто роняемого устройства, такого как смартфон.

В прошлом мы уже видели попытки компаний поэкспериментировать с деревом в своих смартфонах. В 2014 году смартфон Moto X мог похвастаться задней крышкой из дерева, служившей альтернативой пластику или коже. Это был просто внешний аксессуар, а не ключевой структурный компонент устройства. Если вам нравились деревянные панели в Moto Maker, но хотелось, чтобы они были более крепкими и износостойкими, то вам повезло — встречайте “супердерево”.

Зачем нужно “супердерево”?

Речь не о дереве в супергеройских трусах. Этот продвинутый материал из уплотнённой древесины был получен посредством сравнительно несложного и недорогого нового производственного процесса в результате исследования университета Мэрилэнда. Процесс может превратить любую древесину в материал, который, по заявлению ученых, будет прочнее стали или даже титановых сплавов.

Процесс обработки убирает из натуральной древесины лигнин (сложное полимерное соединение, содержащееся в клетках сосудистых растений и некоторых водорослях. — Википедия). Это вещество делает дерево жёстким и коричневым. Затем дерево прессуется и подвергается сжатию при температуре 65.5 градусов Цельсия, что уплотняет целлюлозную структуру. Процесс уменьшает древесину до 1/5 от исходного размера, и итоговый материал не возвращается к своей первоначальной форме, как обычно бывает с прессованной древесиной.

Слева — необработанное дерево, справа — итоговый материал.

В итоге получается древесина, которая в 12 раз прочнее обычной и в 10 раз более упругая. Такие показатели обусловили интерес материаловедов к использованию “супердерева” в элементах зданий и машин. Есть даже заявки на новый тип усиленной древесины, которую можно будет использовать для изготовления пуленепробиваемой брони.

Ученые из университета Мэрилэнда впервые опубликовали результаты своих изысканий в журнале Nature, отметив, что их прессованное дерево в три раза плотнее, чем необработанное вещество, а также обладает сравнительно большей твёрдостью, лучше противостоит царапинам и внешним воздействиям.

Потенциал для смартфонов

Всё это не может не интриговать дизайнеров смартфонов. Для производителей новый материал может стать новым, значительно более дешевым вариантом для производства смартфонов будущего. “Супердерево” может стать основным твердым веществом в смартфоне, заменив собой металлы и керамику. Понадобится лишь защитное стекло спереди.

Дерево в смартфонах приятно ощущается в руке. Оно менее скользкое по сравнению со стеклом и сведёт на нет потребность в чехле для многих пользователей. Вдобавок часть процесса производства была отточена исследователями, и в результате из определённых пород дерева получается прозрачный материал. Дальнейшее удаление лигнина даст новый прозрачный материал, который можно будет использовать для защиты OLED-дисплеев и улучшения эффективности освещения.

Питер Фратцль, материаловед немецкого института коллоидов и поверхностей общества Макса Планка, в своём комментарии об исследовании изданию Scientific America отметил, что “вместо создания дизайна для имеющегося материала исследователи могут создать материал, который подойдёт для любого дизайна”. В своём электронном письме в редакцию Android Authority доктор Лянгбинг Ху (один из исследователей проекта “супердерева”) рассказал, что материал “определённо можно использовать в смартфонах, учитывая его свойства… Он будет привлекателен с этой точки зрения, учитывая его легкость, большую прочность и плотность. Он будет легче, чем используемые металлы, обладая при этом схожей механической силой”.

Доктор Ху также поведал, что для введения технологий, стоящих за “супердеревом”, в оборот была создана своя компания, и упомянул о переговорах с создателями Gorilla Glass, компанией Corning. Исследователь считает, что уже в 2019-2020 годах “супердерево” можно будет увидеть на рынке.

Автор — Тристан Рэйнер

Фантастика, ничего не скажешь. Но таковы технологии современного наступившего будущего, они и должны удивлять. Дерево с такими темпами перестанет выполнять сугубо декоративную функцию и станет полноценной составляющей устройства. На ваш взгляд, сможет ли инновация оправдать себя и стать прорывом в индустрии?

Читайте также