Obecnie przeżywamy renesans laptopów, z niesamowitymi specyfikacjami i naprawdę niesamowitymi pracami projektowymi zdobiącymi najnowsze modele. W ramach projektów nowej generacji widzimy również wiele nowych materiałów, które pojawiają się również w laptopach. Aluminium, magnez, włókno węglowe, a nawet super wytrzymałe hartowane szkło Gorilla Glass - wydaje się, że jeśli chcesz zrobić nowy laptop lub tablet z wyższej półki, staromodny plastik nie jest już dostępny.
Ale jakie są wady i zalety tych nowych materiałów i który z nich powinien uzyskać przewagę, jeśli wybierasz między modelami? Spójrzmy.
Stop aluminium
Jeśli istnieje „starsza” opcja z laptopami nowej generacji, to jest to aluminium. Znany przez Apple w swoich high-endowych PowerBookach już w 2003 roku, stop aluminium zastąpił stop tytanu starszych generacji. Powód był dwojaki: zastosowanie procesu anodowania do wykończenia i barwienia metalu rozwiązało problem odprysków lakieru poprzednich generacji, a aluminium jest tańsze w zakupie i obróbce niż tytan. Chociaż niższa gęstość oznacza, że aluminiowe skorupy muszą być grubsze, ta dodatkowa sztywność generalnie skutkuje konstrukcją, która jest mniej podatna na zginanie, wypaczanie i wgniecenia.
Dopiero po wprowadzeniu na rynek Macbooka Air Apple zadebiutował językiem projektowania „unibody”, w którym główny korpus (a później zespół ekranu) został utworzony z jednego kawałka frezowanego maszynowo stopu aluminium. Obecnie stało się to mniej więcej standardem dla laptopów z wyższej półki. Chociaż produkcja tych konkretnych części jest kosztowna, umożliwia to projektowanie laptopów z mniejszą ogólną liczbą części ciała, co upraszcza produkcję jako całość i zmniejsza podatność na wypaczanie i odkształcanie ciała. Niektóre laptopy tak tanie, jak 300 USD mają aluminiowe konstrukcje, ale bez frezowanej jednoczęściowej konstrukcji. Anodowanie, obróbka stopu, która może pomóc w odprowadzaniu ciepła i odporności na korozję, może być również stosowana do „barwienia” aluminium na różne kolory.
Stopy aluminium są zwykle mocniejsze niż tworzywa sztuczne, zwłaszcza gdy są stosowane w konstrukcjach jednoczęściowych. Mają jednak dość oczywiste wady: nawet stosunkowo grube obudowy laptopów z aluminium klasy premium ulegną wgnieceniu, jeśli zostaną wystarczająco mocno uderzone, i będą to robić częściej niż tworzywa sztuczne z powodu braku elastyczności w wieloczęściowej obudowie. Aluminium znacznie lepiej przewodzi ciepło niż plastik, przez co niektóre laptopy są podatne na nieprzyjemne przegrzanie. Na etapie projektowania należy zastosować znaczące rozwiązania techniczne, aby utrzymać gorące strefy, takie jak procesor i radiatory, z dala od obszarów, w których użytkownik prawdopodobnie dotknie maszyny przez dłuższy czas.
Ze stopu magnezu
Magnez, alternatywa dla aluminium, jest stosowany jako podstawowy stop w coraz większej liczbie projektów laptopów. Jest lżejszy objętościowo od aluminium o około 30% (w rzeczywistości jest to najlżejszy konstrukcyjnie stosowany metal na świecie), a jednocześnie ma większy stosunek wytrzymałości do wagi. Dzięki temu korpusy elektroniki ze stopu magnezu są cieńsze niż podobne konstrukcje aluminiowe przy tej samej ogólnej trwałości. Magnez jest również mniej przewodzący ciepło, co oznacza, że projektanci mają większą swobodę w umieszczaniu elementów wewnętrznych, które nie utworzą nieprzyjemnie gorącej obudowy.
Magnez jest generalnie łatwiejszy w produkcji niż aluminium, co otwiera nowe możliwości projektowania dla producentów laptopów i tabletów. Niestety jest też znacznie droższy jako metal. Aby to zrównoważyć, producenci czasami łączą powłoki magnezowe z tańszymi plastikowymi częściami ramy lub częściami wewnętrznymi, takimi jak podpórka pod nadgarstki. Konstrukcje z całkowicie magnezową obudową, takie jak Surface Pro i niektóre pozycje premium z linii HP ENVY i Lenovo ThinkPad, wydają się być droższe niż porównywalne modele.
Pomiędzy stopem aluminium a stopem magnezu naprawdę nie ma wystarczającej różnicy, aby skłonić do zakupu nowego laptopa w taki czy inny sposób. Przy zwiększonej sztywności obudowa magnezowa może rzadziej się wyginać lub wgniatać niż aluminiowa, ale jest też bardziej podatna na pękanie przy zwiększonym ciśnieniu. Właściwości termiczne prawdopodobnie nie będą aż tak zauważalne (ponieważ producenci i tak stali się całkiem dobrzy w zarządzaniu wewnętrznym ciepłem). O ile nie planujesz stale używać laptopa w środowiskach o wysokiej temperaturze, wewnętrzne specyfikacje powinny być prawdopodobnie bardziej palącym problemem.
Włókno węglowe
Włókno węglowe jest trochę mylące: materiał, który jest tak popularnie przedstawiany w samolotach i samochodach sportowych, jest w rzeczywistości kompozytem zarówno plecionych włókien węglowych, jak i bardziej prymitywnych podstaw polimerowych. Zasadniczo jest to zaawansowany technologicznie plastik wzmocniony syntetycznym węglem. Rezultatem jest materiał o wyjątkowo wysokim stosunku masy do wytrzymałości, pozwalający na ochronę podobną do metalu lub stopu przy ułamku masy.
Poza tym wygląda naprawdę fajnie. Większość producentów lubi prezentować w swoich projektach materiał z włókna węglowego, co daje charakterystyczny szaro-czarny splot, który jest natychmiast rozpoznawalny.
Materiał jest, przynajmniej pod pewnymi względami, łatwiejszy do formowania i kształtowania niż metal, wymagając jedynie prostej formy odlewanej do większych elementów, a nie procesu frezowania sterowanego maszynowo. Włókno węglowe przewodzi ciepło w ułamku tempa aluminium lub magnezu, dzięki czemu jest idealnym wyborem do obszarów obudowy laptopa, w których użytkownicy mogą umieścić skórę, na przykład podpórka pod nadgarstki.
Jednak włókno węglowe ma pewne wyraźne wady w porównaniu z bardziej konwencjonalnymi materiałami do laptopów. Ponieważ jest to kompozyt splotu węglowego i bardziej kruchego polimeru, jego wykończenie nie jest tak trwałe jak tkane wnętrze - jest znacznie bardziej podatne na widoczne zadrapania i wgniecenia. Elementy znajdujące się pod spodem mogą być prawie tak samo bezpieczne, jak pod metalem, ale upadek narożnika lub uderzenie przebijające nadal będą wyglądać dość źle. Włókno węglowe jest również znacznie droższe w produkcji niż nawet stop magnezu.
Z tego powodu jest stosowany głównie jako materiał łączony, w obudowach z lekkiego i atrakcyjnego włókna węglowego na elementach wewnętrznych, takich jak podparcie dłoni i panel dotykowy, a na zewnątrz zastosowano stop metalowy. O ile mi wiadomo, nie było obudowy laptopa wykonanej w całości z włókna węglowego (chociaż było kilka smartfonów wykonanych z konstrukcyjnie podobnego Kevlaru).
Szkło hartowane
Rozwój smartfonów pod koniec XXI wieku spowodował, że szkło hartowane - w szczególności opatentowane przez firmę Corning szkło Gorilla Glass - nowo rozważane tworzywo konstrukcyjne do wszelkiego rodzaju elektroniki. Oprócz dość oczywistego zastosowania w laptopach z ekranem dotykowym, niektóre nowsze projekty wykorzystywały hartowane szkło do pokryw laptopów, a nawet premium, gładko śledzące touchpady.
Nowoczesne szkło hartowane to niesamowity materiał, który posiada odporność na zarysowania prawie tak dobrą, jak materiały takie jak syntetyczny szafir. Jest też całkiem przyjemny, a teraz jest stosunkowo niedrogi w zintegrowaniu z projektem laptopa. Skoro producenci tacy jak ASUS mają już ogromne zamówienia na szkło do smartfonów, dlaczego by nie trzymać się laptopa?
Ale pamiętaj, szkło hartowane to nadal… cóż, szkło. Może być odporny na zarysowania i mniej podatny na pęknięcie niż typowa szyba okienna, ale upuszczenie na jakąkolwiek w miarę twardą powierzchnię nadal rozbije ekrany, pokrywy i panele dotykowe. Jako materiał na korpusy laptopów i tabletów, szkło hartowane jest dodatkiem kosmetycznym, a nie szczególnie trwałym.
