花瓶、水杯、镜子、窗户、屏幕……它们都是玻璃。这种随处可见的材料，是如何一步步渗透进了人类生活？

今天我们就来聊聊“玻璃”的故事。

01浴火而生的玻璃

最初，玻璃诞生于大自然的高温现象[1] ，人类自石器时代就使用天然的火山玻璃作为工具 [2] 。

而人类首次真正意义上合成玻璃，则到了古埃及时代[3] 。 由于工艺上的局限，玻璃一直被视做珠宝级别的奢侈品。在古代中国，被称作“琉璃”的玻璃也一直被当作贵重之物 [4] 。

直到13世纪，玻璃展露出了装饰功能之外的实用性。以玻璃为原料的镜子和眼镜被制造出来 [5] 。

随着从人工吹气到机械制造，电灯、玻璃窗等日用玻璃制品也越来越便宜，飞入寻常百姓家。

但它有一个让人无法忽视的弱点，“易碎”。

17世纪，英国鲁伯特王子偶然间把玻璃液滴进水中，这样形成的泪滴形玻璃非常坚硬，算是钢化玻璃的雏形 [6] 。

早期玻璃钢化，便是通过这样的方式使表面应力提高。钢化玻璃抗弯强度是普通玻璃的3~5倍，抗冲击强度达到5~10倍[7] 。

1909年，世界上第一座采用玻璃外墙的建筑拔地而起后 [8] ，玻璃开始深度参与到我们的城市建设中来。由高强玻璃纤维作为增强材料制成的玻璃钢，在强度上甚至超过了钢[9] 。

发展到今天，“玻璃”变成了一个统称，制作玻璃时的工艺千变万化，让它在生活中扮演着无数角色。

就拿你正在盯着的这块屏幕来说，它的表面也是一块玻璃，比普通玻璃二氧化硅含量更高、熔制温度更高，经过钢化工艺的加工，显示出更鲜活清晰的画面 [10] 。

02手机屏幕的“保护伞”

如今我们每天在手机屏幕上进行成千上万次操作，要说接触最亲密的材料，非这块玻璃莫属。

在功能机时代，想在手机屏幕上看到玻璃是不可能的。

由于玻璃屏幕脆弱且造价昂贵，大多数厂商选择更耐造的PC材质，或者与玻璃透光率接近的亚克力材质，但太容易刮花却是它的硬伤。

直到康宁公司推出了专为手机屏幕研制的大猩猩玻璃，它又轻又薄，还极具抗磨损性能，如今保护着全球几十亿台设备 [11] 。

手机厂商们为了追求真正无边框的视觉体验，开始尝试把直来直去的玻璃压弯。2D、2.5D、 3D……随着玻璃热弯技术的成熟， 玻璃在手机屏幕上的路也越走越宽。

03玻璃的进化之路

但手机上的这块玻璃 ，却面临新的难 题。如何才能在更小的体积里，塞进更大的屏幕？

当屏幕尺寸在二维空间无法突破时，折叠屏应运而生。从曲面屏到折叠屏的转变，也是对玻璃形态的颠覆。

在初代量产的折叠屏上，玻璃盖板并不是首选， 透明聚酰亚胺薄膜（CPI）由于良好的柔性以及延展性，被大量应用，却在耐磨性和质感方面始终不如玻璃。

但坚硬的玻璃如何才能折叠呢？

答案在厚度。

厚度在1到0.2毫米之间的玻璃可以实现弯曲，厚度小于0.2毫米则能实现折叠 [12] ，造价更高的超薄柔性玻璃（UTG）成了折叠屏手机盖板材料的最优解。

最近OPPO发布的Find N折叠屏手机便使用了UTG，屏幕外层仅有0.03mm的玻璃却比CPI的抗冲击力提升了300%。

解决了“掰弯”的问题后，产生的折痕也是个难题。 不过Find N同样优化了这个折叠屏手机的软肋。

OPPO自研出了成熟的铰链形态——精工拟椎式铰链，这是目前市面上工艺更复杂、成本更高的折叠屏手机铰链。

实验表明，在静态弯折4h后，相比U型铰链，使用精工拟椎式铰链的屏幕，折痕足足浅了48%。

此外，其内屏是全球唯一德国莱茵20W+折叠无忧认证的屏幕，也是目前折痕更轻微的屏幕，由OPPO和三星共同研发。

然而三星的折叠屏产品铰链设计并不相同，因此其屏幕方案移植到水滴铰链（精工拟椎式铰链）上明显开始“水土不服”，屏幕设计的优化成为一个新的课题。

最终OPPO工程师团队发现，自研水滴渐变网纹方案在满足屏幕耐用性基础之上，折痕更浅。

在有限的厚度中，工程师不断调整材质、堆叠方案、网纹设计、转轴的配合等等，以达到更好的弯折性能和折痕表现。

通过一系列科技、人力的并行测试 ，OPPO Find N正常使用1个月后，相比其他品牌的折叠屏手机，屏幕折痕浅30%。

让折叠屏手机从“尝鲜”到“常用”，这一次，古老的玻璃终于让一方屏幕重新焕发了生机。

参考文献

[1]房迎三,Kazuto Matsufuji,Tohru Danhara,王幼平,李超荣.江苏三处旧石器遗址中发现的火山玻璃[J].第四纪研究,2010,(第2期).

[2]SCHOTT：歷史記錄中的玻璃

[3]吴张倩.“玻璃艺术” ——古埃及与现代的跨时空对话[J].美与时代(上),2018,(第5期).

[4]张莉.“琉”光“璃”彩—中国古代琉璃艺术[J].文物鉴定与鉴赏,2021,(第6期).

[5]蔡司：眼镜的历史：从“阅读石”的起源到生活配件

[6]维基百科：鲁珀特之泪

[7]蒋民华.神奇的新材料[M].山东:山东科学技术出版社,2008.

[8]Department of Archaeology & Historic Preservation:Curtain Wall

[9]李力等编. 玻璃钢成型疑难分析. 北京：化学工业出版社, 2016.10.

[10]Google Patents：铝硅酸盐玻璃及强化玻璃

[11]Corning® Gorilla® Glass Victus™

[12]中信证券：凯盛科技专题报告：折叠屏手机方兴未艾，UTG 玻璃空间广阔

本文来自微信公众号“硬核看板”（ID：yinghekb），作者：看板娘，36氪经授权发布。