Металл, пластик, стекло и другие материалы. Восприятие дизайна и материалов

Привет.

Жизнь идет по спирали, мы постоянно подбираем различные материалы для корпусов телефонов и стараемся одновременно решить множество взаимоисключающих задач. Например, сделать корпус телефона прочным и надежным, устойчивым к внешним воздействиям и при этом не стоящим как крыло самолета. Ни в одной другой отрасли нет такого разнообразия материалов, которые используются для создания предметов, только производители телефонов пытаются конкурировать между собой и постоянно находятся в поиске тех материалов, что могут изменить наше представление о прекрасном. Реальные свойства важны не всегда, так как есть стереотипы восприятия у покупателей, сформированные маркетингом и опытом предыдущих поколений. Если попытаться условно расставить материалы по их качеству, то большинство людей распределит их от худшего к лучшему примерно так: пластик, стекло, металл. Кое-кто попробует добавить нюансы, скажет, что шасси телефона должно быть из металла, а вот спинка — из стекла.

Когда мы произносим название материала, мы не пытаемся разобраться в деталях, хотя они в буквальном смысле могут перевернуть все с ног на голову. Пластик может быть дороже стали, а стекло лучше по характеристикам, чем металл. Но эти мелочи зачастую ускользают от внимания людей, они ориентируются на собственные убеждения и представления о прекрасном. Давайте разберемся в этом на примере алюминия и нержавеющей стали. Задайтесь вопросом: что дороже?

Большинство людей считает именно нержавеющую сталь материалом, который стоит дороже, не случайно ведь в Apple выбрали этот материал для корпуса того же iPhone и подчеркивают это как преимущество. Нужно сделать небольшое отступление, без которого дальнейшие рассуждения лишатся смысла. Под общим названием алюминия или нержавеющей стали мы говорим о виде материала, но не описываем его конкретный тип. Та же нержавеющая сталь имеет сотни различных вариантов, которые различаются по стоимости в широких пределах. И то же самое можно сказать и про алюминий, например, в телефонах для шасси используется алюминий 7000-й серии, это легированный металл с повышенной прочностью. Он значительно дороже, чем обычный алюминий, который вы можете встретить в кухонной посуде.

В Нью-Йорке можно прогуляться по старым районам, где вы увидите дома из металла. В Сохо большинство зданий из чугуна, хотя по их виду этого никак не сказать. В начале XIX века это были высокие технологии, чугун считался самым престижным материалом. Дома превратились в конструкции, которые можно было собрать в считанные дни, но металл прятали за краской, имитирующей дерево. Сегодня дома оформлены так, словно они каменные.

В небоскребах основной металл — это алюминий, легкий и прочный, он постепенно вытеснил нержавеющую сталь. Причина в том, что нержавеющая сталь имеет плотность в 8 грамм на кубический сантиметр, алюминий — в 2.7 грамма на кубический сантиметр. Разница в 2.5 раза, алюминий по весу легче, и поэтому на конструкцию его уходит меньше. При большей стоимости алюминия вы затратите его меньше на конструкцию — вот объяснение популярности этого металла при высотном строительстве. Парадокс только кажущийся, дорогого алюминия нужно меньше, чем нержавеющей стали. И поэтому телефоны, построенные на шасси из алюминия, легче, чем такие же из нержавеющей стали. Это одно из преимуществ таких аппаратов.

Еще один стереотип заключается в том, что нержавеющая сталь — материал, который практически невозможно убить. Можете делать с ним что хотите, но он сохранит свои свойства. Высокая плотность, устойчивость к истиранию поверхности, в том числе при ударах. Алюминий мягче, что обеспечивает лучшую теплопроводность, в смартфонах это важный элемент конструкции, когда тепло отводится от процессора и рассеивается посредством корпуса. Через какое-то время в Apple будут вынуждены вернуться к алюминию, так как уменьшение технологической нормы до 3 нм диктует необходимость улучшения теплоотвода. Реализовать его можно будет только посредством изменения конструкции либо добавления активного охлаждения, что увеличит общую массу устройства.

Когда я говорю о том, что существуют сотни, если не тысячи вариантов нержавеющей стали, то подразумеваю, что это сказывается и на конструкции телефонов. Давайте вспомним, как выглядит нержавеющая сталь. Уверен, что вы помните металлический блеск этого материала, он серебристый, но темнее алюминия.

Но корпус того же iPhone не имеет цвета стали, рамка покрашена в цвет корпуса, и порой верхний слой краски может облезать. Например, на моем iPhone 14 Pro Max появились потертости краски в первый месяц.

То, что в Apple красят нержавеющую сталь, вызвано двумя причинами. Во-первых, компания хочет производить модели разных цветов, к сожалению, цвет металла не везде уместен. И это дает объяснение, почему корпуса окрашены. Во-вторых, и частично этот довод связан с первым, окраска корпуса позволяет использовать другой вариант нержавеющей стали, убрать необходимость дорогой полировки поверхности, то есть в целом эта процедура удешевляет производство.

Давайте возьмем для сравнения корпуса тех же iPhone 14 Pro Max и Galaxy S23+, размеры устройств совпадают — 160.7х77.6х 7.85 мм против 157.8х76.2х7.6 мм. Вес — 240 грамм против 196 грамм.

Инженеры Samsung проделали хорошую работу, правильно подобрали материал, уменьшили вес устройства при сохранении его характеристик. Ни в iPhone, ни в Galaxy падение аппарата не разобьет шасси, металл выдержит удар. Долговечность материала на стороне нержавеющей стали, такое шасси может прослужить несколько сотен лет. Но на отрезке даже в десятилетие вы не заметите разницы в свойствах корпусов этих телефонов. Срок жизни телефона значительно меньше, чем запас прочности шасси.

Теперь давайте поговорим про негативные стороны использования нержавеющей стали. Плотность материала увеличивает вес, и, как следствие, при падении сила удара будет выше. Для приведенных в качестве примера устройств она будет 9.4 джоуля для Galaxy, 11.5 джоуля для iPhone (скорость свободного падения в этих расчетах — 9.8 метра). Если гипотетически принять время контакта с поверхностью равным одной секунде, то, соответственно, это будет 11.5 Вт для iPhone. Правильно учитывать не столько силу удара, сколько то, с какой поверхностью соприкасается при падении телефон, тогда можно рассчитать его прочность. Но в данном контексте наc это мало интересует — нам важно, что увеличившийся вес увеличивает энергию удара, что может нанести повреждения начинке аппарата или его конструкции. И больший вес — это однозначный минус для любого устройства, он увеличивает шансы на то, что повреждения будут значительными. Инженеры решают эти задачи, комбинируя материалы так, чтобы избежать повреждений при падении. Увы, iPhone — это те аппараты, что чаще всего бьются при падении, для Apple это запланированный недостаток, так как компания зарабатывает на каждой замене экрана, а вина тут на стороне пользователя, ведь именно он роняет телефон. И, конечно же, это негарантийный случай.

Давайте взглянем на Galaxy S23 Ultra, у меня обтерлась окантовка камеры, так как металл окрашен.

Тут также борьба за дизайн, причем кант — это слабое место, особенно если вы не используете чехол. Многие производители изначально ориентируются на то, что пользователи спрячут устройство в чехол, как следствие, это позволит избежать проблем с эргономикой. Например, прямые грани на iPhone не столь большой изъян в эргономике, если знать, что 99% покупателей тут же приобретают чехол и он скрадывает эти грани, они уже не так врезаются в руку.

Другая грань смартфона, обнажился алюминий шасси. Ободрал его за неделю использования с iPhone, блок камер с сапфировым стеклом постоянно задевал за край. Тут также покраска как на iPhone, она очень прочная, но не выдерживает столкновения с другим аппаратом.

Открою страшную тайну, в реальной жизни можно носить телефон с ключами, другими предметами, что есть у вас в карманах, и ему ничего не будет. Но как только вы кладете в карман два телефона, пиши пропало. Один из аппаратов точно пострадает, и вы получите потертости на корпусе или гранях, а возможно, и на стекле.

В Samsung несколько лет используют армированный алюминий 7000-й серии. Это хороший пример для того, чтобы понять, что материалы могут различаться не только по типу, но и по качеству обработки, изготовления. Разница тут примерно такая же, как с бетоном и армированным железобетоном, материалы очень сильно различаются по прочности. В Samsung заявляют, что при том же весе и размере шасси армированный алюминий выдерживает на 40% больше усилий для скручивания, на 30% выше устойчивость к царапинам. Сам материал изменился за счет добавления дополнительных металлов в сплав, они меняют итоговое качество алюминия, и себестоимость его растет.

В теории можно поменять структуру шасси, сделать конструкцию полой, ячеистой. И это еще больше повысит прочность материала, снизит вес устройства. Но проблема в том, что в изготовлении такой материал будет дорогим, поэтому мы не видим массового применения таких конструкций. Ближайшая аналогия — это фермы мостов, что хорошо нам известны и обеспечивают жесткость и прочность конструкции при довольно небольшом весе.

Мы совсем позабыли про титан, а его часто используют в мелкой электронике, например, в умных часах.

Цвет титана темно-серый, а вовсе не черный, как многие представляют. Поэтому если производитель хочет выпустить устройство черного цвета, потребуется покрыть титан той или иной краской. И тут мы вновь сталкиваемся с маркетингом, покупаем мы легкий и очень прочный материал, который используется при строительстве ракет и самолетов. А получаем окрашенную поверхность, которая обдирается при ударах. На фотографии выше мои Galaxy Watch5 Pro и залом на боковой поверхности от удара. Это отличный пример, дополняющий рассказ о том, что мы переносим представление о материале на все продукты с его использованием, зачастую не задумываясь о конкретной реализации и ее плюсах и минусах. В теории титановый корпус — это хорошо, на практике окрашенный титан или любой иной металл не равен изначальному материалу, прочность тут зависит от качества краски и ее устойчивости к истиранию (она максимальна почти везде), а также способности переносить удары (а вот тут есть вопросы почти всегда).

Давайте посмотрим на стекло, широко распространенный материал, который используют для защиты экранов наших телефонов, но также оно все чаще применяется для задней стенки устройств. Причина любви инженеров к стеклу в его характеристиках — легкое и прочное, устойчивое к царапинам и падениям. При обычной температуре около 20 градусов характеристики стекла почти идеальны для телефона. На морозе стекло при падении резко теряет свои свойства, его легче разбить. Но производители исходят из предположения, что на морозе вы бить свои устройства не будете, а постараетесь держать их в карманах.

Стекло — материал очень пластичный и позволяющий использовать множество различных техник изготовления, порой стекло значительно дороже в работе, чем тот же металл. Например, со стеклом вы можете добиться эффектов, которые невозможны с другими материалами. Посмотрите на эти лаковые шкатулки, мастера их создавали, последовательно нанося множество слоев.

Нечто подобное делают производители телефонов, они создают корпуса с металлическим переливом, используют сатинирование, когда корпус выглядит матовым и на нем не остаются следы от рук.

Химическим травлением или лазерной гравировкой по стеклу можно добиться создания материала, играющего на свету, такой корпус в Honor Magic Vs. Поверхность неоднородная, она имеет геометрически правильный узор. Вы удивитесь, когда узнаете, что такие поверхности впервые появились в бюджетных кнопочных телефонах. Производители первоначально создавали пластиковые корпуса без текстуры, со временем пластик затирался, появлялись некрасивые залысины. Штамповка пластика с текстурой или без таковой не отличается по стоимости. Но с текстурой вытирание корпуса не так заметно, его практически не видно.

На новом витке технологий гравировка поверхности стекла дает разный отсвет при различном освещении.

Но также это материал, который маркетологи когда-то назвали самостоятельно восстанавливающимся. В Honor про него так не говорят, это также описывает, что многие производители не считают возможным или нужным продвигать свои наработки в этой области, для этого требуются недюжинные маркетинговые инвестиции. Конечно, в физическом мире никакой материал не может самостоятельно восстановить свои свойства, но глаз человека можно обмануть. Текстура стекла преломляет лучи, создает обман зрения, и царапины видны только при внимательном рассмотрении, что называется, в упор и при определенном угле зрения. Та же текстура, что в кнопочных телефонах, но технологии вывели ее на принципиально новый уровень. Посмотрите фотографии задней крышки Honor Magic Vs с царапиной и без таковой.

Как видите, материал хорош, но вот только большинство людей спрячут телефон в чехол. И вы не увидите, как поверхность играет на свету, даже силиконовый чехол полностью скрадывает материал.

Пластик считается «низким» материалом, его по умолчанию воспринимают дешевым, хотя это точно не так. В мире существуют тысячи вариантов пластмасс, и некоторые из них заметно дороже металла или стекла, при этом также позволяют реализовать необычные виды корпуса. На снимке realme GT cо спинкой из кожи, вот только она изготовлена из пластика.

Отличный, красивый и износостойкий материал, который хорошо подходит для использования в телефонах. И таких примеров можно привести массу, их сотни. Просто инженеры всегда задумываются о соотношении цены и качества, а также о целевой аудитории устройства, как она будет воспринимать используемые материалы.

Большая часть представлений о стоимости материалов, их применимости и уместности вытекает из цены устройства, позиционирования бренда. Например, стекло, напоминающее пластик, в раскладушке OPPO Find N2 Flip за 1 050 евро оттолкнет людей. Вопрос в эстетике и уместности материала, устройство должно быть сбалансировано.

Пластик можно сделать очень привлекательным, особенно на полке магазина. Посмотрите на мои наушники Buds2 Pro сразу после того, как я их приобрел.

А вот так матовое покрытие сошло через полгода обычного использования, коробочка болтается в кармане с телефонами, иногда ключами.

Тут выбор инженеров был в пользу того, чтобы чехол был привлекательным в первый момент, чтобы вы его хотели купить. Про то, как этот материал поведет себя через какое-то время, никто не думал.

Нет однозначного ответа, что телефон из таких-то материалов прекрасен, а если он, например, исключительно из пластика, то ужасен. Нужно смотреть на дизайн, соразмерность элементов и материалов, а это оценка всего вместе. Попытки свести все к банальному описанию того, что там-то металл, а там-то пластик, выглядят наивными, в чем-то инфантильными. Да, люди склонны все упрощать, в этом нет сомнений. Но мы же не оцениваем картину по краскам, которые использовал художник, более того, мы не знаем, какие это были краски — какого конкретного производителя, ремесленника или на основе чего. Нас больше волнует, какое впечатление картина производит на наши чувства, ровно так же нужно относиться и к телефонам, в конце концов, это та вещь, что всегда с нами и олицетворяет наш выбор.