Почему смартфон выдерживает полет c 30 метров, но разбивается при падении из рук

Специалисты издания LiveScience выяснили, что смартфон может остаться невредим при падении с высоты 30 метров, но при этом разбиться, выпав у вас из рук. Поверхность, на которую падает телефон, конечно, имеет значение, но также важен и угол падения. По словам директора лаборатории стекла Массачусетского технологического института Питера Хука, это обусловлено уникальной атомной структурой стекла.

В ходе эксперимента смартфоны Apple iPhone X и LG V30 разбились после падения с 30 метров, а, к примеру, Samsung Galaxy S9, не получил никаких повреждений. При этом падение на бетон ребром с высоты двух метров привело к поломке 10% телефонов, а падение экранной стороной «убило» лишь пять процентов.

Почему так

«Стекло хорошо противостоит силам сжатия, поэтому телефон, упавший на экран, зачастую остается невредим. Но стекло не любит напряжение. Согните кусок стекла или приложите небольшую, точечную силу к одному из его краев, и вы, вероятно, получите душ из осколков», - говорит Хук.

Стекла смартфонов и стекла, используемое в окнах автомобилей, дверях душа и других местах, закалены по-разному. Оконное стекло производители нагревают до 620 градусов по Цельсию, а затем быстро охлаждают его. Снаружи и внутри стекла охлаждаются с несколько разной скоростью, за счет чего поверхность материала сжимается, и во внутреннем слое появляется большое напряжение.

Для прочности это здорово: разбить стекло, ударив его по лицевой части, очень сложно, поскольку дополнительное сжатие делает стекло еще более прочным. Однако, стоит появиться трещине, и высвобождается такая мощная сила, что стекло разлетается на маленькие осколки.

Производители смартфонов, как правило, предпочитают Gorilla glass - химически закаленное стекло, изготовленное компанией Corning. Это стекло используют компании iPhone, Samsung, LG и многие другие производители телефонов. Его опускают в соли калия, в результате чего ионы калия втискиваются между атомами кремния в молекулярной структуре стекла. Это еще один способ создания слоя, находящегося под большим давлением. Это делает экран телефона супер устойчивым к царапинам и сохраняет его в целости при ударе о лицевую часть.

Когда экран не спасти

При падении на ребро на экране телефона скорее всего появится трещина. Это приведет к нарушению прочной атомной структуры стекла и оно сильно потрескается, а в наихудшем случае может даже разлететься на мелкие осколки.

Источник: Live Science