Зачем iPhone сапфиры, что отмывают мегазвуком и почему Samsung выходит из игры. Репортаж из Ставрополя, с крупнейшей в мире плантации сапфиров.
Трудно поверить, но именно в Ставрополе – центре аграрного края, между магазинами обоев и обветшалой многоэтажкой, расположилось предприятие, которое является крупнейшим в мире производителем искусственных сапфиров. Это ставропольский «Монокристалл» – «дочка» многопрофильного холдинга «Энергомера». Здесь создается четверть синтетических сапфиров мира.
*** От часов до космических кораблей ***
Через проходную иду с ощущением, что попала если не на другую планету, то как минимум в Японию: за стеклами – люди в спецкостюмах, а особо филигранную работу делают роботы, аккуратно захватывая светлые, почти прозрачные пластины разных размеров. Перед тем, как пройти по производству, куда, кстати, журналистов обычно не пускают, встречаюсь с генеральным директором «Монокристалла» Олегом Качаловым.
– Искусственные сапфиры начали выращивать более ста лет назад, – рассказывает гендиректор. – Их использовали для швейцарских часов, и первый сапфир вырастили именно в Швейцарии. С появлением электроники выяснилось, что сапфир – это уникальный материал, у него масса применений. Определенные устройства на сапфире работают лучше, чем на кремнии. Например, сапфир быстрее проводит тепло. Он идеален для изготовления светодиодов. В Японии такие светодиоды изобрели в конце 80-х годов, а с конца 90-х их производят промышленно. Помните первые кнопочные телефоны? Нажимаешь кнопку – снизу загорается подсветка. Белая, зеленая или голубая подсветка – первое промышленное применение сапфира. Позже выяснилось, что светодиод гораздо экономичнее традиционных источников света. Более того, он меньше в размерах. И светодиоды начали использовать для подсветки жидкокристаллических экранов. Еще помните момент, когда вместо трех часов без подзарядки ноутбуки стали работать пять-шесть часов? Время работы аккумуляторов увеличилось за счет экономии на подсветке, ее заменили на светодиодную, изготовленную на основе сапфира. А уже потом светодиоды стали применяться и в телевизорах, потому что с их помощью появилась возможность делать телевизоры гораздо тоньше.
«Сейчас в мире идет третья волна использования светодиодов: ими заменяется обычное освещение. Конечно, это связано с энергоэффективностью. Такая лампочка тратит примерно в 8 раз меньше электроэнергии, чем «лампочка Ильича», а светит не хуже. Кстати, и для микросхем космических кораблей также используют сапфир»
– Сапфир настолько уникален, что его можно использовать и как оптический материал. У него прекрасное светопропускание, при этом он второй по твердости материал на планете. Его нельзя поцарапать ничем, кроме алмаза. То есть защитное покрытие из сапфира будет фактически вечным, если только вы не станете царапать его бриллиантовым кольцом. Именно поэтому половина швейцарских часов делается из нашего сапфира, – говорит Качалов.
– И именно поэтому Apple стал использовать его в пятом iPhone, защищая видеокамеру...
– Да, если линза поцарапана, то на фотографиях будет дефект, а в случае использования сапфира высокое качество съемки гарантируется. Затем в iPhone 5S компания решила внедрить биометрический сенсор, разблокировку по отпечатку пальцев, и, чтобы было меньше ошибок при считывании информации, кнопку тоже стали делать из сапфира. Возможно, в следующих моделях будет сапфировый экран. Это гарантирует не только его прочность, но и точность реагирования на прикосновения, а значит, управлять экраном будет легче.
Умные часы Apple Watch также сделаны из сапфирового стекла, причем снизу расположены биометрические сенсоры, которые считывают пульс человека. Для повышения точности эти части тоже защищены сапфировыми окошками.
*** Кристаллы высокой чистоты ***
На столе лежит круглая прозрачная сапфировая пластина размером с CD-диск. Я пытаюсь взять ее в руки, но она не поддается и только скользит по поверхности стола. Олег Качалов, понаблюдав за моими мучениями, дает ценный совет:
– Сдвиньте ее на край. Пластина настолько ровная, что прилипает к столу.
Сдвигаю тонкий круг на край стола и беру его в руки. Он легкий и приятный на ощупь.
– Сколько стоит такая пластина?
– Около тысячи долларов. Нам приходится снижать цены.
– Чем отличаются искусственные сапфиры от настоящих?
– Настоящие, как правило, голубого цвета. А искусственный, который вы держите в руках, абсолютно бесцветный, прозрачен, как стекло. Это кристаллы высокой чистоты. Дело в том, что в сапфире, предназначенном для электроники, не должно быть никаких примесей. Несколько атомов могут испортить кристалл. А именно примеси и дают окраску.
– То есть теоретически вы можете вырастить сапфир любого цвета?
– В принципе, да. Если добавить в исходное сырье – это оксид алюминия – железо, то получится голубой оттенок, как у природного камня. Если добавить хром, получится рубиновый цвет. Существует более трехсот разновидностей ювелирных сапф
