Come funziona la tecnologia dei telefoni pieghevoli: l'ingegneria dietro i dispositivi dell'era Fold 9

Le ricerche del Galaxy Z Fold 9 sono aumentate mentre gli osservatori di Samsung scambiano le prime fughe di notizie sulla sua spessore, batteria e fotocamere. Dietro ogni rumor di questi si trova lo stesso problema tecnico sottostante che tutti i produttori di telefoni pieghevoli stanno cercando di risolvere: come creare uno schermo che si piega migliaia di volte senza rompersi, incresparsi in modo permanente, o sembrare fragile in mano.

Strato per strato: cosa si piega effettivamente

Secondo la spiegazione di Samsung dei suoi telefoni pieghevoli, lo schermo interno pieghevole è coperto da Ultra Thin Glass (UTG), descritto dall'azienda come 'un materiale straordinariamente flessibile progettato specificamente per le esigenze uniche di un display pieghevole.' Questo sostituisce la lente di copertura rigida in vetro o zaffiro utilizzata su uno schermo normale del telefono. Il resto del dispositivo mantiene il vetro rigido convenzionale: sul Galaxy Z Fold7 e Z Flip7, Samsung utilizza Corning Gorilla Glass Ceramic 2 o Gorilla Glass Victus 2 per lo schermo di copertura anteriore e Gorilla Glass Victus 2 sul retro, poiché questi pannelli esterni non hanno mai bisogno di piegarsi.

• Pannello di piega interno: strato OLED flessibile protetto da Ultra Thin Glass in alto
• Schermo di copertura esterno: Gorilla Glass rigido (Ceramic 2 o Victus 2), che non si piega
• Cerniera: una colonna vertebrale meccanica che collega le due metà e controlla come il vetro si incontra quando chiuso

Samsung nota anche un dettaglio di design deliberato: quando un telefono pieghevole è chiuso, le due metà di vetro sono mantenute leggermente separate dalla cerniera in modo che non si tocchino mai direttamente, il che riduce i segni di attrito e il rischio di scheggiature dove i due bordi dello schermo altrimenti si strofinerebbero insieme.

Il problema della piega e due soluzioni concorrenti

La linea visibile dove uno schermo pieghevole si piega è stata il reclamo più persistente della categoria. I produttori di display stanno perseguendo più di una soluzione alla volta. Un approccio, riportato da SamMobile per il Galaxy Z Fold8, è una struttura 'dual-UTG' che posiziona il vetro ultrasottile sia in alto che in basso sul pannello OLED piuttosto che solo in alto, combinato con una struttura laminata ottimizzata, dispersione di luce migliorata e un backplate con micro-perforazioni perforate al laser che distribuiscono lo stress meccanico. Il rapporto di SamMobile colloca la riduzione della visibilità della piega da questo approccio a circa il 20 percento rispetto al Galaxy Z Fold7.

Un approccio separato, più sperimentale descritto da Android Authority è chiamato CTG, o Center Etched Thin Glass. Invece di rendere un intero foglio di vetro ultrasottile uniformemente sottile, CTG assottiglia solo la sezione stretta che si piega effettivamente ogni volta che il telefono si piega, mentre il vetro su entrambi i lati di quella piega rimane più spesso e più rigido. L'outlet riferisce che questo intende abbassare la concentrazione di stress esattamente dove il piegamento ripetuto fa il maggior danno, mantenendo il resto del pannello più robusto — anche se le sfide di produzione nel rendere la transizione di spessore invisibile all'occhio e al tocco sono apparentemente ancora in fase di risoluzione, e la tecnologia è descritta solo come candidata per un futuro dispositivo come la linea Galaxy Z Fold9, non come funzionalità confermata.

All'interno della cerniera: dozzine di parti di precisione

La cerniera meccanica è probabilmente complessa quanto il display stesso. Un'analisi tecnica pubblicata da ITES China, focalizzata sulla progettazione delle cerniere sviluppate per un dispositivo Apple pieghevole, ha scoperto che le cerniere ad alta tensione di tipo goccia d'acqua o multi-asse contengono tipicamente da 50 a 100 singole parti di precisione, incluse camme, pignoni sincroni, legamenti, componenti di serraggio, bracci oscillanti e perni. La maggior parte di queste parti è realizzata in acciaio inossidabile 17-4PH stampato a iniezione di metallo (MIM) con spessori delle pareti di 0,4-1,0 millimetri e tolleranze dimensionali precise come ±0,01 a ±0,03 millimetri. Il rapporto nota anche che il raggiungimento di una qualità di produzione coerente a quella tolleranza è difficile in tutta l'industria, citando un rendimento di produzione della cerniera di circa il 65 percento rispetto a un target dell'85 percento per il componente Apple che ha esaminato.

Cosa si prevede per il Galaxy Z Fold 9

Nessuno dei seguenti dettagli del Galaxy Z Fold9 è stato confermato da Samsung; provengono da prime fughe di notizie e un prototipo segnalato. Un informatore citato da SammyGuru, @kro_roe, ha descritto un obiettivo di 3,9 millimetri di spessore quando svolto e 7,9 millimetri quando piegato, rispetto ai 4,5 mm e 9,7 mm del Galaxy Z Fold8. Lo stesso rapporto menciona un possibile salto alla ricarica cablata 60W da 45W del Fold8 e afferma che Samsung sta ponderando una fotocamera sotto il display per lo schermo interno al fine di rimuovere la visibile fotocamera a foro.

Un rapporto separato da Geeky Gadgets, descrivendo un prototipo segnalato, indica una struttura materiale OLED riprogettata destinata a mantenere la luminosità uniforme su tutto il pannello, inclusa l'area della piega, e un prototipo che mostra uno schermo pieghevole da 7,6 pollici con interferenza della piega ridotta. Lo stesso rapporto elenca altri dati non confermati: un display interno di circa 8 pollici, uno schermo di copertura esterno di circa 6,5 pollici raggiungendo fino a 3.000 nits di picco di luminosità, una batteria silicio-carbonio da 5.000 mAh, un chip Snapdragon 8 Elite Gen 6 Pro costruito su un processo da 2 nanometri, una fotocamera principale da 200 megapixel, speranze per la resistenza all'acqua e polvere IP68, e supporto S Pen. L'outlet inquadra IP68 e S Pen come possibilità in discussione piuttosto che specifiche finalizzate.

Perché la durabilità comporta ancora compromessi

Anche con questi progressi, gli schermi pieghevoli rimangono un compromesso. La propria guida all'acquisto di Samsung afferma che i dispositivi attuali che utilizzano questa costruzione in vetro ultrasottile possono piegarsi centinaia di migliaia di volte senza rompersi, mentre il separato Gorilla Glass Victus 2 rigido utilizzato nello schermo di copertura è valutato per sopravvivere a cadute da fino a 2 metri e offre una resistenza ai graffi migliorata rispetto al vetro aluminosilicato standard. I Galaxy Z Fold7 e Z Flip7 di Samsung attualmente portano una valutazione IP48, il che significa protezione contro particelle di polvere più grandi di 1 millimetro e sommersione in acqua fino a 1,5 metri per 30 minuti — a corto della valutazione IP68 completa che alcuni leak di Fold9 sperano. Il vetro più sottile e i componenti aggiuntivi sotto il display generalmente rendono un pannello più flessibile ma introducono anche nuovi punti in cui lo stress può concentrarsi, motivo per cui la meccanica della cerniera, lo strato di vetro e la calibrazione del software continuano ad essere sviluppati insieme piuttosto che in isolamento.