Sự thật về màn hình cong của Samsung Galaxy Z Flip

Samsung vừa giới thiệu Galaxy Z Flip, họ nói rằng nó "bẻ gãy các định luật vật lý" khi tạo ra lớp kính có thẻ bẻ cong mà hãng gọi là Samsung Ultra Thin Glass (UTG). Samssung còn nói rằng họ "đã làm được những điều không thể và tạo ra tấm kính siêu mỏng có thể gấp lại", đồng thời "bảo vệ bạn khỏi các vết xước". Nhưng vật lý không phải là thứ mà bạn có thể dàng qua mặt đâu.

Thực ra thì sản phẩm của Samsung có dùng vật liệu polymer phủ lên trên và nó vẫn dễ bị xước. "Lớp chắn bụi dạng sợi" mà Samsung khoe trong buổi ra mắt sản phẩm nhanh chóng đầu hàng trước các bài test bụi. Tuy nhiên Samsung không nói dối về sự sáng tạo quan trọng nhất ở đây: Galaxy Z Flip thật sự là một chiếc điện thoại dùng kính có thể gấp lại.

Để hiểu lý do tại sao, trước tiên bạn cần biết vì sao kính có thể gập lại được.

Kính dẻo là một thứ có thực

Kính thì phải cứng và dễ vỡ, và ngay cả khi bạn chưa tự mình làm bể gương bao giờ thì chắc bạn cũng sẽ biết âm thanh của một tấm kính bị đập bể. Thật khó để tưởng tượng một thứ cứng cáp như vậy có thể trở thành mềm dẻo.

Theo hai nhà khoa học vật liệu, và cả theo đại diện của Gorilla Glass hay Schott (một hãng chuyên làm kính, có giúp Samsung làm ra kính của Galaxy Z Flip), thì mọi thứ đều có thể bẻ được nếu bạn làm nó đủ mỏng.

Erkka Frankberg, một nhà nghiên cứu ở Đại học Tampere đã nghiên cứu các loại kính phi truyền thống trong nhiều năm. Ông nói rằng bạn có thể kéo các liên kết hóa học của một vật liệu đến một mức nhất định trước khi các liên kết này bị phá vỡ, khái niệm này gọi là tensile strength (mình Google thấy cái này gọi là độ bền kéo). Nhưng nếu bạn dùng một tấm kính mỏng hơn, bạn đang kéo ít vật liệu hơn trong cùng 1 không gian, bạn bẻ ít lớp hơn và kéo ít liên kết hóa học hơn. Điều này đặt ít lực lên tấm kính hơn nên bạn có thể bẻ nó được.

Juejun Hu, một giáo sư vật liệu của đại học MIT, giải thích thêm rằng việc kéo mỏng tấm kính là mộ ttrong 2 cách để làm cho kính có thể bẻ cong được. Khi bạn làm ra tấm kính mỏng dưới 100 micromet, tức vào khoảng độ dày của một sợi tóc, bạn có thể uốn tấm kính với độ cong đủ để tạo ra các thiết bị gập. Nếu bạn muốn làm ra một chiếc smartphone có thể gập màn hình vào trong mà không có kẽ hở lớn thì bạn cần tấm kính tầm 10 micromet, khoảng một tờ giấy bạc gói thức ăn.


Độ mỏng đó hiện tại đã có thể làm ra được rồi. 4 năm trước công ty Schott đã làm ra tấm kính mỏng 70 micron, còn Samsung Galaxy Z Flip sử dụng kính dày 30 micromet. Trong phòng thích nghiệm, người ta còn làm được kính mỏng chỉ 24 micromet nữa. Hãng Corning và Schott đều sử dụng kĩ thuật tương tự nhau: họ tạo ra các tấm kính bằng cách kéo thủy tinh nóng chảy giữa không khí.

Nhưng chỉ mỏng thôi thì chưa đủ. Điều thứ hai bạn cần làm đó là đảm bảo tấm kính vẫn bền với các tác nhân không hoàn hảo, nhất là ở bền mặt mà kính sẽ được dùng để kéo ra. Một bọt khí nhỏ, một ít bụi từ bên ngoài, hay một với trầy nhỏ trong quá trình sản xuất đều có thể làm cho một tấm kính dẻo "đi đời". "Tất cả lực kéo có xu hướng tập trung ở những điểm này, và có thể làm cho kính vỡ hoặc không còn đầy đủ chức năng", Frankberg giải thích.

Do vậy, người ta phải dùng thêm hóa chất và nhiệt để làm tấm kính bền hơn, nhưng bù lại phải đánh đổi rằng kính sẽ dễ vỡ hơn. Tấm kính càng mỏng thì các vết trầy càng dễ xuất hiện hơn.

Các vết trầy rất nguy hiểm

Mydlak nói rằng trong môi trường của phòng thí nghiệm, chỉ cần tấm kính sống sót được lần bẻ cong đầu tiên thì nó sẽ có thể tiếp tục bẻ như vậy "gần như mãi mãi". Nhưng nếu bạn làm nó trầy thì sẽ gây ra nhiều hệ lụy về sau. Khi một lần gập nào đó tập trung đủ lực vào vết trầy xước này, nó sẽ phân tán lực đi cả tấm kính với tốc độ cực nhanh và làm cả tấm kính bị hỏng.

Một điều cần nhớ đó là kính thì đúng thật là khó trầy hơn so với nhựa, nhưng nó không phải là không bị trầy. Nó có thể bị trầy khi tác động bởi một vật có độ cứng là 5, 6 (thay vì chỉ 2, 3như nhựa), nhưng rồi cũng sẽ trầy thôi. Mình dám chắc là trên màn hình điện thoại hiện tại của bạn có đầy vết xước dăm đấy, dù bạn có dùng miếng dán bảo vệ hay không.


Nhưng nếu vết bị trầy là một lớp bảo vệ thì mọi chuyện sẽ được giảm nhẹ, kiểu như có một lớp hi sinh cho lớp còn lại. Đó là lý do vì sao Samsung dùng miếng bảo vệ bằng nhựa cho Galaxy Z Flip, còn bên dưới mới là lớp kính cong thực.

Cũng cần nói thêm rằng Schott chỉ xác nhận họ có làm kính siêu mỏng cho Samsung, nhưng không nói gì thêm về quy trình sản xuất hay vật liệu. Samsung cũng nói rằng đúng thật là họ có dùng miếng bảo vệ bằng nhựa cho Galaxy Z Flip, đồng thời họ cũng "chèn vào một vật liệu đặc biệt ở độ sâu không thể tiết lộ nhằm đạt được độ cứng đồng đều".

Vậy kính có gì tốt hơn so với nhựa?

Nãy giờ chúng ta thấy rằng kính vẫn có thể trầy, vậy sao không dùng nhựa luôn từ đầu cho khỏe người, khỏi lo kính bị vỡ? Một trong những câu trả lời đó là kính sẽ tồn tại lâu hơn theo thời gian, ngoài ra còn mang lại chất lượng hiển thị tốt hơn. Riêng với chiếc Galaxy Z Flip, nó cũng nhìn đẹp hơn và tốt hơn so với chiếc Galaxy Fold đời đầu vốn chỉ dùng nhựa làm miếng bảo vệ. Vết gấp ít lộ hơn nữa, và có vẻ bền hơn trừ khi bạn cố ý tác động vào nó.

Nhưng Corning muốn rằng trong vài năm nữa thì các điện thoại gập như Galaxy Z Flip không còn cần tới miếng bảo vệ nữa. Hiện công ty đang thử nghiệm kính bẻ cong mới bền, chống trầy, chất lượng quang học cao, và một số đối tác đang bắt đầu thử nghiệm rồi.


Việc sản xuất kính đủ mỏng để có thể bẻ được là một chuyện đầy thách thức, cả Corning và Schott đều nói thế. Chỉ năm ngoái thôi Schott vẫn còn gặp vấn đề về sản xuất, ví dụ như làm sao để cắt, đóng gói và giao hàng những tấm kính siêu mỏng mà không làm hư hại chúng. Nhưng rồi theo thời gian thì mọi thứ sẽ tốt lên thôi.

Hiện tại màn hình cong hay kính cong vẫn còn đang ở giai đoạn rất sơ khai, và chúng ta sẽ còn thấy nhiều cải tiến trong thời gian tới.