Titanium in plaats van kunststof: hoe Samsung zijn opvouwbare telefoon opnieuw uitvindt
Iedereen die een opvouwbaar apparaat koopt, wil in wezen twee dingen tegelijk: een apparaat dat aanvoelt als een volwaardige tablet en dat toch in een jaszak past. Zelden lukt deze combinatie zonder compromissen. Samsung is van mening dat het nu een beslissende stap in de richting van een oplossing heeft gezet met de nieuwe Galaxy Z-serie. De sleutel? Een metaal dat doorgaans wordt geassocieerd met de vliegtuigbouw, hoewel het ook al is gebruikt als behuizing voor bepaalde premium-smartphones. Tijdens de lancering van de Samsung Galaxy Z-serie in Londen hadden wij de gelegenheid om te spreken met BD Yang, EVP en plaatsvervangend hoofd van het Core Component Technology Team bij Samsung.
Zeven generaties, één les
Vanaf de allereerste ontwikkeling van opvouwbare apparaten geeft Samsung aan talloze materialen te hebben getest, gebruiksgegevens te hebben geanalyseerd en lessen te hebben getrokken uit reparatiegevallen. BD Yang vat het als volgt samen:
„Gedurende zeven generaties van de ontwikkeling van opvouwbare apparaten hebben wij talloze materialen onderzocht. Bij deze generatie waren wij ervan overtuigd dat titanium over de eigenschappen beschikte om de opvouwbare technologie naar een hoger niveau te tillen.” - BD Yang
Het probleem: titanium is sterk en maatvast, maar van nature stijf. Juist deze eigenschap, die het materiaal bijvoorbeeld zo aantrekkelijk maakt voor ruimtevaart, stond aanvankelijk het gebruik ervan in opvouwbare schermen in de weg. Het was met conventioneel titanium simpelweg niet haalbaar om een onderdeel te maken dat honderdduizenden keren kan buigen zonder te breken of blijvende vervorming op te lopen.
De oplossing van Samsung heet Flex Titanium en bestaat uit twee op elkaar afgestemde elementen: de onderste laag van het scherm is een titaniumplaat van klasse 4 met een fijne rasterstructuur die is gecreëerd door middel van nat etsen en laserbewerking. Grotere geëtste openingen zorgen ervoor dat de vouwzone soepel kan bewegen, terwijl microscopisch kleine laserperforaties het scherm nauwkeurig ondersteunen. Daarboven ligt een flinterdunne folie van een titaniumlegering, slechts enkele tientallen micrometer dik, ongeveer een derde van de dikte van een menselijke haar. Deze folie, die elementen zoals vanadium, aluminium en chroom bevat, is speciaal bewerkt om ondanks de titaniumbasis flexibel te blijven.
Het resultaat van deze strategie met twee materialen is dat de displaymodule 10 procent dunner is, de zichtbare vouw in het midden van het scherm is verminderd en het apparaat in uitgevouwen toestand vlakker aanvoelt en een meeslepender ervaring biedt. Een nieuwe antireflectiecoating versterkt dit effect nog verder.
Meer ruimte betekent meer technische vrijheid
Het echte voordeel ligt echter niet alleen in het dunnere scherm zelf, maar ook in de installatieruimte die hierdoor vrijkomt. Deze extra ruimte binnenin bood de ingenieurs van Samsung de mogelijkheid om het gehele batterijsysteem opnieuw te ontwerpen.
Voor de Galaxy Z Fold8 Ultra betekent dit een batterij van 5.000 mAh in een behuizing van slechts 4,1 millimeter dik. Dit wordt mede mogelijk gemaakt door een nieuw anodemateriaal van silicium-koolstof dat een hogere energiedichtheid mogelijk maakt. Om ervoor te zorgen dat dit materiaal stabiel blijft bij dagelijks gebruik, heeft Samsung de chemische samenstelling van de cel vrijwel volledig herontworpen: van een beschermende koolstoflaag op de anode tot een stabiliserende laag op de kathode en een nieuwe, zeer poreuze separator. „Bij deze innovatie gaat het niet alleen om het vervangen van het anodemateriaal“, legt Yang uit. "Het gaat om een alomvattende verbetering van het gehele celsysteem en de architectuur daarvan."
Samsung hanteert tevens een nieuwe benadering van het opladen: in plaats van één standaardoplossing voor het opladen toe te passen op de gehele productlijn, beschikt elk model over een op maat gemaakte architectuur. In de Fold8 Ultra en Fold8 verdeelt een systeem met twee cellen het laadvermogen van 45 watt over twee afzonderlijke paden; dit vermindert de elektrische belasting op elke cel en maakt het mogelijk om in slechts 30 minuten tot 67 procent op te laden, terwijl er tegelijkertijd minder warmte wordt gegenereerd binnen de slanke behuizing.
Meer dan honderd betrouwbaarheidstests
Niet elke verbetering in de nieuwe serie vereist complex materiaalonderzoek; sommige vloeien simpelweg voort uit feedback van gebruikers. Naarmate opvouwbare toestellen dunner werden, werd het moeilijker om ze met één hand vast te pakken en te openen. De oplossing van Samsung: een nauwkeurig afgestemde combinatie van scharniermechanica, magnetische kracht en schermspanning, in combinatie met een kleine uitsparing bij de vouw die een natuurlijk hefboompunt voor de vinger biedt.
Nieuwe materialen en dunnere behuizingen roepen onvermijdelijk vragen op over de duurzaamheid op lange termijn. Samsung pakt dit aan met een testprogramma dat bestaat uit meer dan honderd betrouwbaarheidstests, ontworpen om praktijkscenario’s te simuleren, waaronder vallen, herhaaldelijk vouwen, druk, vocht en stof. Volgens Samsung is het cruciaal om niet afzonderlijke onderdelen te testen, maar het gehele apparaat als een systeem te beschouwen, precies zoals het in het dagelijks leven zal worden gebruikt. Opvallend is dat het testen niet stopt wanneer het product klaar is voor de markt; het gaat ook daarna door om verdere inzichten te vergaren.
„Wij hebben onze beslissing genomen door onze consumenten en de veranderende gebruikspatronen gedurende de afgelopen zeven generaties nauwlettend te volgen.“ – BD Yang
Wat de nieuwe Galaxy Z-serie onderscheidt van eerdere generaties, is niet zozeer één spectaculaire innovatie als wel het samenspel van vele kleine beslissingen. Titanium creëert ruimte; die ruimte maakt een grotere batterij mogelijk; de batterij vereist een nieuwe oplaadarchitectuur; en uiteindelijk moet het gehele systeem betrouwbaar genoeg zijn om jarenlang dagelijks gebruik te doorstaan.
Of het nu gaat om de Galaxy Z Fold8 Ultra voor maximale productiviteit, de Galaxy Z Fold8 voor een groot, meeslepend scherm of de compactere Galaxy Z Flip8: Samsung past bij alle drie de modellen dezelfde filosofie toe: de klantervaring is de drijvende kracht achter materiaalonderzoek, materiaalonderzoek leidt tot technische oplossingen en technische oplossingen resulteren uiteindelijk in een apparaat waarop de gebruiker in het dagelijks leven kan vertrouwen.
Pas de komende maanden van praktijkgebruik en onze eigen tests zullen uitwijzen of deze belofte klopt. Toch maakt de combinatie van een titanium beeldschermconstructie, een opnieuw ontworpen batterijsysteem en grondige belastingtests één ding al duidelijk: met zijn opvouwbare toestellen richt Samsung zich niet langer op losstaande hoogtepunten, maar op een goed doordacht, geïntegreerd systeem.
Add as a preferred source on Google
