Gorilla Glass uitgelegd: de wrijving tussen kras en barst

We hebben het bijna allemaal in onze broekzak zitten. Het is hard, maar eigenlijk ook zacht, dun, maar eigenlijk ook dik. We hebben het hier natuurlijk over Gorilla Glass. Meer dan een miljard smartphones hebben dit sterke glas geïntegreerd, maar wat is het eigenlijk precies? En hoe zorgt het voor minder barsten, maar niet per se voor minder krassen?

Wat is het? Lesje natuur- en scheikunde

In 2008 kwam het Amerikaanse Corning met hun Gorilla Glass, een gehard glas voor smartphones. Inmiddels heeft het bedrijf negen versies van Gorilla Glass uitgebracht en zorgt het er dus al jaren voor dat het scherm van jouw smartphone niet meteen in duizend stukjes breekt als je hem laat vallen. Voor een goede uitleg over over hoe Gorilla Glass zo stevig wordt gemaakt, moeten we even de schoolbanken in. Het is een moeilijk en technisch verhaal, maar wees gerust, we zullen deze niet tot in de fijnste details bespreken. We proberen het zo kort en begrijpelijk mogelijk uit te leggen.

Het glas van Corning is extra stevig omdat het door de hulp van een chemisch proces is versterkt. Het glas krijgt zijn hardheid door het onder te dompelen in een 400 graden kalium-zout ionenuitwisselingsbad. In dit bad worden er chemische elementen van het glas ‘vervangen’ door andere elementen. Hierdoor verandert de samenstelling van het glas. Bij Gorilla Glass wordt, voor de echte natuur- en scheikunde fans onder ons, Na+ (natrium) vervangen door K+ (Kalium).

Op hetzelfde oppervlak worden de kleinere natriumionen vervangen door grotere kaliumionen. Omdat kalium groter is neemt het meer ruimte in beslag. Omdat dit echter op hetzelfde oppervlak gebeurt, worden deze ionen tegen elkaar aangedrukt. Dit zorgt voor een spanning in het glas. Corning weet deze druk van het oppervlak te verspreiden over het gehele glas, waardoor het glas in het algemeen sterker wordt.

Nieuwe generatie Gorilla Glass beschermt smartphonecamera’s

Lees verder

Niet alleen rozengeur en maneschijn

Het doel van Corning is om een zo dun én sterk mogelijk glas te maken. Hierdoor wil het enerzijds aan de vraag van een alsmaar dunnere smartphone voldoen en anderzijds ervoor zorgen dat dit dunne glas niet snel breekt of krast.

Dit klinkt echter makkelijker dan dat het is, er zit namelijk een grens aan. Je moet het zien als een soort strijd. Maak je het glas harder en dikker, dan zal het minder snel krassen. Gevolg hiervan is wel dat het sneller zal breken. Om het glas minder snel te laten breken moet je het dunner en zachter maken. Dit zorgt er echter weer voor dat het glas sneller zal krassen. In het algemeen geldt dus: hoe harder het glas, hoe sneller het breekt. En hoe zachter het glas, des te gevoeliger voor krassen. Corning moet steeds de afweging hierin maken en hier een balans in zien te vinden.

Zand is funest 

Je ziet op het welbekende internet vaak video’s verschijnen waarin Gorilla Glass getest wordt. Je ziet hierin vaak dat Corning erin geslaagd is om een sterk glas te maken. Sleutels zorgen momenteel bijvoorbeeld al lang niet meer voor krassen, en ook een val van anderhalve meter weet het glas vaak te overleven.

Er zijn echter nog wel dingen waar je goed op moet letten en waar Corning nog geen goede oplossing voor gevonden heeft. Er is namelijk één detail dat voor veel krassen op onze mooie smartphones zorgt: zand. Zand bestaat namelijk voor een groot gedeelte uit siliciumdioxide. Een verbinding dat onder andere gebruikt wordt om glas van te maken. Hiermee is zand veel sterker dan bijvoorbeeld metalen. Kleine en scherpe zandkorrels kunnen dus gemakkelijk krassen veroorzaken. Kijk dus goed uit met zand in broekzakken na een heerlijk strand bezoekje.

Volgende stap

Een volgende stap in ‘smartphoneschermenland’ is saffierglas. Een synthetisch soort glas dat bijna krasvrij is, tenzij je er met een diamant op gaat krassen, en dat onder andere gebruikt wordt in horloges van Omega. Een nadeel van saffierglas is echter dat het lang duurt om te produceren en mede daardoor duur is om te maken. 
Het is wachten totdat de technologie het toestaat om dit proces minder lang te laten duren en het dus op een grotere schaal toepasbaar wordt. 

Heb jij krassen of barsten in je scherm? En hoe is het gebeurd? Laat het ons weten in de reacties onder dit artikel!