Cómo las bicicletas y las aspiradoras inspiraron la tecnología que hace que los teléfonos plegables de Samsung sean resistentes

“Cuando dijimos por primera vez que deberíamos doblar nuestros teléfonos, todos se rieron. La próxima vez, cuando dijimos que deberían ser resistentes al agua, nos dijeron que no era posible”, dijo entre risas Byengseok Choi, profesional sénior del Grupo de planificación de productos de Samsung.

Como han demostrado desde entonces, los críticos de Choi estaban equivocados. Pero llegar allí no fue fácil. Digital Trends se sentó con Choi y otros dos miembros del equipo responsable de fortalecer los teléfonos inteligentes plegables de Samsung para averiguar cómo lo hicieron.

El equipo tuvo que desarrollar nuevos materiales, nuevos procesos e incluso nuevos equipos de prueba para reforzar los nuevos teléfonos inteligentes plegables. Pero también se inspiraron en lugares muy familiares. Esto es lo que parecía detrás de escena.

El plan

“Nuestro trabajo es hacer posible lo imposible, que creo que es lo que solemos llamar innovación”, dijo Choi, quien ha estado involucrado en el proyecto plegable de la compañía desde 2015, poco después.

Los Samsung Galazy Z Fold 3 y Z Flip 3.

Cuando Samsung se dispuso a desarrollar teléfonos plegables, una encuesta de consumidores encontró, tal vez como era de esperar, que la durabilidad era una de las principales solicitudes. A pesar del desafío que implicaba y de la reacción inicial al proyecto, el equipo siguió adelante.

“Hicimos un gran esfuerzo para lograr esto”, dijo. “Para ser específicos, nuestro enfoque se centró principalmente en el exterior, la pantalla y agregar resistencia al agua. La característica más esperada era la resistencia al agua, pero un plegable tiene dos partes conectadas por una bisagra y cableado. Debido a esta estructura, habilitar la resistencia al agua es aún más complicado”.

La resistencia no es inútil

Impermeabilizar un teléfono es fácil: séllelo. Impermeabilizar un teléfono plegable no lo es: esencialmente necesita impermeabilizar dos teléfonos, además de la compleja maraña de partes móviles que los conecta. Hee-Cheul Moon, ingeniero principal de Advanced Mechanical RD Group de Samsung, dividió el problema en partes, con diferentes soluciones para cada una.

“Hay tres conceptos principales detrás de hacer que todo el dispositivo sea resistente al agua”, explica Moon. “Hicimos la pantalla a prueba de agua, las partes del cuerpo del dispositivo a prueba de agua y la bisagra resistente al agua, luego las combinamos usando nuevos materiales que desarrollamos que hacen que las conexiones y los espacios sean resistentes al agua. Básicamente es tecnología de sellado, y para lograrlo utilizamos diferentes enfoques: Taping, bonding y la acumulación de capas”.

Se utilizaron capas para impermeabilizar la pantalla. “Incluso si hay una pequeña entrada de agua, las capas aún protegen el dispositivo”, dijo Moon, “piensen en cómo la Tierra se compone de múltiples capas: cuando llueve, empapa el suelo, pero no todo de una sola vez. . Si comprende este concepto, ahora tiene una comprensión básica de cómo funciona la tecnología. Rodeamos cada capa con materiales de unión, por lo que cada uno está sellado”.

La bisagra del Galaxy Z Flip 3 vista desde arriba.
Andy Boxall/Tendencias digitales

La segunda etapa fue hacer que la bisagra fuera resistente al agua, lo que al principio suena aún más problemático que sellar la pantalla.

“En realidad es más simple de lo que piensas”, dijo Moon con una sonrisa. “Montamos en bicicleta bajo la lluvia, y consisten principalmente en dos ruedas y una cadena, que son partes móviles. Lo que usamos [en la bisagra del Z Fold 3 y el Z Flip 3] es un lubricante especialmente desarrollado que aseguraría la resistencia al agua del plegable hasta el final de su vida”.

Pero, ¿qué pasa con el cableado que conecta las dos partes? El lubricante puede funcionar en la bisagra misma, pero detrás de ella, el agua podría ingresar fácilmente al resto del dispositivo a través de los espacios utilizados para las conexiones eléctricas. Samsung primero reemplazó el cableado físico con una placa de circuito impreso flexible y luego desarrolló un material de unión especial similar a la silicona, que sella los espacios entre el FPCB y el chasis. ¿El resultado? El equipo logró una clasificación IPX8 para ambos teléfonos inteligentes plegables, lo que significa que cada uno resistirá unos 30 minutos en agua dulce a una profundidad de unos cinco pies.

¿Qué hay de agregar resistencia al polvo?

“Cuando lanzamos por primera vez el , pasamos por un momento difícil con la entrada de sustancias extrañas”, recordó Moon, refiriéndose al . “Comenzamos desde allí y preguntamos: ‘¿Cómo detenemos esto?’ Nos decidimos por la tecnología de barredoras”.

Este avance provino de otro tipo de producto que fabrica Samsung. “Probamos 99 direcciones y enfoques diferentes para lograr nuestro objetivo, y la pista que obtuvimos fue de la aspiradora. Las cerdas de la barredora protegerían el espacio entre las bisagras y, después de algunos intentos, se demostró que el concepto era efectivo. Pero las cerdas tenían que ser mucho más pequeñas [que las que se usan en una aspiradora], así que tuvimos que desarrollar esa tecnología, nuevos materiales, idear la estructura óptima y hacer que la producción en general también funcionara”.

Probamos 99 direcciones y enfoques diferentes para lograr nuestro objetivo, y la pista que obtuvimos fue de la aspiradora.

A pesar de estos avances, la X en la clasificación IPX8 indica que ni el Z Fold 3 ni el Z Flip 3 son resistentes al polvo, a diferencia de los teléfonos con clasificación IP68. ¿Por qué no? “En pocas palabras, a partir de ahora, para ser realistas, no es posible”, dijo Moon. Sin embargo, admitió: «Los consumidores tienen razón al pedirlo, y estamos mejorando constantemente la tecnología de barredoras para lograr ese objetivo».

Armadura de aluminio

Con el interior de los nuevos smartphones plegables protegido, ¿qué pasa con el exterior? Samsung presentó Armor Aluminium en los nuevos Z Fold 3 y Z Flip 3, que se usa para el marco y la cubierta sobre la bisagra. Sung-Ho Cho, ingeniero principal en el Laboratorio de Diseño, Materiales y Color Avanzado (CMF) de Samsung, tiene años de experiencia trabajando con CMF en dispositivos Galaxy en Samsung. Se unió al equipo en 2006 y posteriormente trabajó en Galaxy Tab, Galaxy A, Galaxy Note y ahora el nuevo hardware plegable. La durabilidad y la estética, explica, no siempre van de la mano.

Abra Galaxy Z Fold 3 sostenido en una mano.
Andy Boxall/Tendencias digitales

“Crear un material fuerte es la parte fácil, pero el resultado puede no funcionar para todos los involucrados, lo que hace que el desarrollo sea un acto de equilibrio difícil”, dijo Cho. “Puedes hacer un nuevo material tan fuerte como quieras, pero siempre hay una compensación. Encontrar el equilibrio entre resistencia y diseño, desde la perspectiva de CMF, es la parte más difícil. Por ejemplo, si queremos que el material sea más fuerte, es posible que no obtengamos el color que queremos”.

Samsung pasó casi dos años desarrollando Armor Aluminium. Cho dijo que la forma más efectiva de evaluar la dureza entre diferentes materiales es unirlos. Me mostró una comparación entre Armor Aluminium y otros metales, siempre con Armor Aluminium sufriendo la abolladura más pequeña, sugiriendo que Samsung encontró el equilibrio que estaba buscando.

Dureza y tacto de la pantalla

El exterior del Z Fold 3 y el Z Flip 3 es más duradero y el interior no se arruinará con el agua, pero ¿qué pasa con el aspecto final, la pantalla? Cho dijo que el equipo trabajó en dos áreas principales para fortalecer la pantalla. El primero fue experimentar con diferentes capas de paneles para encontrar la estructura que proporcionara la mayor resistencia a los golpes, y el segundo fue la película protectora que va por encima.

“Se desarrolló un nuevo material para la película que se estira mejor para que no dañe la pantalla y no afecte la experiencia al plegarla y desplegarla”, dijo Cho. “Como resultado, hemos logrado un aumento de más del 80 % en la durabilidad del panel: es más resistente a las abolladuras y la distorsión, es más transparente y atrae menos huellas dactilares en la pantalla”.

Samsung Galaxy Z plegable 3
Ajay Kumar/Tendencias digitales

Cuando usas el Galaxy Z Fold 3 y el Z Flip 3, es sorprendente cómo se siente el protector de pantalla, que parece vidrio, especialmente en comparación con el Galaxy Fold original.

“La película es del mismo material que la de nuestros teléfonos tipo barra”, reveló Cho, “por lo que naturalmente se siente igual cuando la tocas. Pero tuvimos que mejorar las propiedades de estiramiento para que sea más adecuado para teléfonos plegables”.

Probando los nuevos dispositivos

¿Cómo se asegura de que todos estos maravillosos materiales funcionen en el mundo real? Samsung no podía confiar simplemente en las pruebas existentes.

“Tuvimos que desarrollar completamente nuevos equipos y procesos de prueba”, dijo Moon. “Para un equipo plegable, se necesita un equipo especial para probar la durabilidad general, no solo para caídas, sino también para las acciones de plegado. Solo para las nuevas pruebas de caída, tuvimos que desarrollar tres tipos diferentes de máquinas para ejecutarlas, y la prueba de resistencia al agua también es completamente diferente para los plegables. Debido a que [los teléfonos inteligentes plegables son] una nueva categoría, tuvimos que desarrollarlos todos desde cero; todas las pruebas, procesos y equipos.”

El trabajo en equipo y el futuro

Samsung en este momento, pero no fue fácil tomar la iniciativa: no había reglas estrictas a seguir, muy pocos métodos o procesos probados y probados, y ni siquiera siempre el material adecuado para el trabajo. en la mano Es fascinante entender un poco de lo que implica hacer que estos dispositivos de vanguardia sean posibles y mejores que los anteriores.

“Lo que más nos enorgullece es que tres partes de nuestra producción tuvieron que trabajar juntas para hacer todo esto posible”, dijo Moon. “Primero, comienza con una idea, segundo, debe combinarlos con la arquitectura y el diseño correctos, y tercero, necesita una instalación y procesos de producción sistemáticos y estructurados para permitir la producción en masa consistente del dispositivo”.

Algunos pueden pensar que esto realmente solo es posible debido al tamaño y la potencia de fabricación de Samsung, pero aunque ciertamente jugará un papel, Moon sabe que hay algo más.

“No es algo relacionado con el tamaño. Es nuestro equipo”, dijo con orgullo.

Byengseok Choi se hizo eco de esto y agregó: «Reunimos un equipo fantástico y realmente nos dimos cuenta de esto», dijo sobre el desafío de producir teléfonos inteligentes plegables duraderos. “Debido a que llegamos tan lejos, creo que podemos ser aún más innovadores en las próximas versiones de nuestros productos plegables”.

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