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All'interno del Far-out Glass Lab
Un ingrediente chiave per i dispositivi flessibili e leggeri del futuro sta prendendo forma presso il centro di ricerca di Corning nelle zone rurali di New York. 2 febbraio 2017
Nella sede di Corning nello stato di New York, tre persone con maschere ingombranti e equipaggiamento argentato simile a una tuta spaziale stanno lavorando alle fornaci di ricerca. Si muovono con grazia e armonia. Devono, per affrontare un forno a 1.600 °C, afferrare un crogiolo incandescente di vetro fuso, versare il materiale e modellarlo prima che si indurisca. Il guanto di un lavoratore inizia a fumare; sembra che non ci badi.
Stanno facendo un balletto, dice Adam Ellison, uno scienziato dei materiali dell'azienda, osservando i lavoratori della fornace mentre il vetro scarica un calore simile allo zolfo nell'aria circostante. Fa un caldo da morire, il vetro si irrigidisce molto rapidamente e puoi lavorarci solo per pochi minuti, dice. Ellison lo saprebbe: ha contribuito a sviluppare il materiale che stanno versando, che è marchiato Gorilla Glass e si trova su molti smartphone perché è resistente, sottile e leggero.
Questa storia faceva parte del nostro numero di marzo 2017
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Questi ricercatori stanno aiutando Corning a studiare fino a che punto può spingere ulteriormente le proprietà del vetro. Se l'azienda potesse produrre vetri difficili da graffiare e rompere, ma anche piegabili, potrebbe aprire categorie di prodotti completamente nuove: telefoni cellulari e tablet che si piegano o si arrotolano, ad esempio. Il vetro sottile e flessibile potrebbe anche trasformare superfici sinuose come gli interni delle auto in display touch-screen.
Il team dell'unità di fusione della ricerca prepara da otto a 12 colate sperimentali al giorno, fornendo campioni per gli scienziati dell'azienda. Gli scienziati vogliono sapere cosa accadrà se provano qualcosa di nuovo, come la fusione del vetro a una temperatura diversa. Il team testa anche diversi metodi di produzione per vedere come influiscono sulle proprietà del vetro.
I potenziali nuovi prodotti sono soggetti a ogni tipo di abuso che gli ingegneri Corning possono pensare e quantificare. Una macchina piega ripetutamente un sottile pezzo di vetro per vedere per quanto tempo reggerà; un'altra macchina piega il vetro in due finché non si frantuma con uno schiocco scioccante. Specialisti in frattografia, la scienza di come e perché materiali come la frattura del vetro, utilizzano macchine personalizzate per misurare la pressione richiesta per fratturare il vetro. Con i microscopi, i ricercatori studiano i messaggi meccanici nel modello di crepa risultante. Il vetro più forte si romperà con un gran numero di crepe; il vetro più debole si rompe solo in pochi punti. I materiali che superano il test potrebbero essere successivamente trasformati in manichini per cellulari e lasciati cadere ripetutamente dall'altezza della vita su cemento, ghiaia e altre superfici.
I potenziali prodotti sono soggetti a ogni tipo di abuso che gli ingegneri possono pensare e quantificare.
La maggior parte della ricerca dell'azienda riguarda nuovi processi di produzione e miglioramenti graduali di prodotti esistenti come Gorilla Glass. Ma anche gli scienziati possono giocare. Uno dei progetti recenti di Ellison, ad esempio, è stato quello di provare a ricreare il vetro utilizzato per realizzare la Coppa Licurgo romana del IV secolo. Il calice è rosso mirtillo se illuminato da dietro e verde giada se illuminato di fronte.
Ellison mostra vertiginosamente un campione del suo vetro ispirato a Licurgo, tenendolo su una finestra per dimostrarne l'effetto. Ora so in dettaglio perché lo fa, dice. Dal momento che non sa quale uso potrebbe avere questo vetro oggi o in futuro, tuttavia, la ricetta andrà sullo scaffale per essere trovata da un futuro dipendente.
I lavoratori delle fornaci delle fonderie di ricerca di Corning, che lavorano in team, indossano abiti da coniglio argentato quando aprono un forno a 1.600 °C in cui viene fuso il vetro sperimentale.
Gli operai versano il contenuto di un crogiolo di vetro fuso su un tavolo di metallo.
Un lavoratore usa le forbici per modellare il vetro in un disco che gli scienziati possono studiare. Il vetro si irrigidisce rapidamente e inizia a cambiare colore mentre si raffredda.
La Coppa di Licurgo romana del IV secolo.
Il nuovo vetro che supera l'esame viene testato in una versione in miniatura della linea di produzione dell'azienda. Il vetro per display e cellulari è realizzato in lastre larghe un metro; questo processo rende il vetro di prova largo pochi centimetri.
Sotto una lente polarizzante, strisce colorate indicano uno sforzo meccanico all'interno di un disco di vetro sperimentale. L'iridescenza in questo campione suggerisce che si romperà facilmente e che i ricercatori dovrebbero alterare le condizioni di elaborazione.
Questa macchina piega un pezzo di vetro flessibile per determinare la quantità di stress che può sopportare prima che si rompa. I ricercatori possono quindi studiare il modello della frattura per imparare a rendere il vetro più resistente.
Corning sviluppa anche nuovi processi per la manipolazione del vetro, che possono aiutare i produttori di dispositivi a realizzare pezzi personalizzati per nuovi modelli di elettronica.
Questa spirale di vetro ultrasottile è stata tagliata con un nuovo processo di lavorazione laser.