A tela do novo iPhone Duo, primeiro smartphone dobrável da Apple, é um dos exemplos mais sofisticados da combinação entre ciência dos materiais e microengenharia. O aparelho, apresentado pela empresa na quarta-feira (9), tem tela de vidro de 7,6 polegadas, capaz de se dobrar inúmeras vezes sem quebrar.
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A Apple não foi a primeira empresa a lançar um celular dobrável. Google, Samsung e Motorola já possuem aparelhos com telas flexíveis. Durante a apresentação do Duo, porém, o novo CEO da Apple, John Ternus, afirmou que o dispositivo “vai redesenhar a experiência de usar um telefone dobrável”.
O segredo para produzir uma tela capaz de ser dobrada milhares de vezes sem se partir não está em uma única descoberta ou tecnologia.
O resultado depende da combinação de diferentes materiais e técnicas, que permitem tornar o display suficientemente flexível para suportar repetidos movimentos e, ao mesmo tempo, resistente a quedas e outros impactos.
Por que o vidro pode dobrar?
- O vidro comum é considerado pelos cientistas um “sólido amorfo”. Ele apresenta comportamento de sólido, mas seus átomos estão congelados em uma configuração semelhante à de um líquido;
- O problema aparece quando o vidro é dobrado. Em uma peça espessa, os átomos ficam organizados em uma estrutura rígida que provoca uma tensão extrema na parte externa da superfície curva. É isso que faz o vidro comum se quebrar;
- Quando sua espessura é drasticamente reduzida, porém, o comportamento muda;
- Um fio de cabelo humano tem, em média, entre 50 e 100 micrômetros de espessura. Segundo o The New York Times, a camada de vidro ultrafina usada na tela dobrável do iPhone teria menos de 30 micrômetros — ou seja, seria muito mais fina que um fio de cabelo humano;
- Nessa escala, a tensão exercida sobre a parte externa do vidro durante a dobra se torna tão pequena que o material tende a se curvar em vez de se romper.
“A espessura de um material determina sua rigidez à flexão”, explicou John A. Rogers, professor de ciência e engenharia de materiais da Northwestern University, ao Times. “Se você tornar algo muito fino, fica mais fácil dobrá-lo.”
Rogers compara a diferença entre o vidro rígido e o vidro flexível à existente entre madeira e papel. “Se você pensar em um pedaço de madeira, ele não é muito dobrável”, afirmou. “Mas uma folha de papel, que também é madeira, é flexível porque é muito mais fina. O mesmo se aplica ao vidro.”
A fórmula do vidro também importa
Reduzir a espessura, porém, não é a única estratégia. Químicos também descobriram que diferentes formulações de vidro podem aumentar sua flexibilidade.
O vidro convencional é produzido a partir de dióxido de silício, obtido da areia derretida. Outra possibilidade envolve o trióxido de boro, utilizado principalmente em vidros de laboratório que sofrem pouca expansão e contração quando são aquecidos ou resfriados.
A estrutura atômica desse material é amorfa, em vez de rígida e cristalina. Testes em laboratório mostraram que, quando produzido em uma camada fina, ele pode ser dobrado com mais facilidade que o vidro convencional.
Uma tela feita de várias camadas
O vidro ultrafino é apenas uma das partes responsáveis pela flexibilidade de uma tela dobrável.
Outra camada extremamente fina é produzida com um plástico altamente transparente e muito resistente. O material é desenvolvido para suportar centenas de milhares de ciclos de dobra sem ficar turvo ou sofrer deformações.
Além disso, as diversas camadas que formam a tela precisam ser unidas de uma maneira que permita que todo o conjunto acompanhe o movimento de dobra.
Para isso, a indústria utiliza os chamados adesivos opticamente transparentes. Eles são viscosos e elásticos, funcionando de maneira semelhante a um gel.
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Os adesivos mantêm as diferentes camadas firmemente unidas, mas, quando a tela é dobrada, permitem que elas deslizem umas sobre as outras sob tensão.
Rodrigo Mozelli
Rodrigo Mozelli é jornalista formado pela Universidade Metodista de São Paulo (UMESP) e, atualmente, é redator do Olhar Digital.
