We’re currently experiencing a renaissance of laptops, with both incredible specifications and some really amazing design work adorning the latest models. As part of these next-generation designs, we’re also seeing a lot of new materials going into laptops as well. Aluminum, magnesium, carbon fiber, even the super-tough tempered Gorilla Glass—it seems that if you want to make a new high-end laptop or tablet, old-fashioned plastic just isn’t an option anymore.
But what are the pros and cons of these new materials, and which one should get the edge if you’re choosing between models? Let’s take a look.
Aluminum Alloy
If there’s an “older” option with the new generation of laptop designs, it’s aluminum. Famously employed by Apple on its high-end PowerBooks way back in 2003, aluminum alloy replaced the titanium alloy of older generations. The reasoning was twofold: using the anodizing process to finish and color the metal solved the paint chipping issue of previous generations, and aluminum is cheaper to buy and work with than titanium. While its lower density means that aluminum shells need to be thicker, that extra stiffness generally results in a design that’s less prone to bending, warping, and denting.
Mãi cho đến khi giới thiệu Macbook Air, Apple mới ra mắt ngôn ngữ thiết kế “unibody” của mình, với phần thân chính (và sau đó là cụm màn hình) được tạo thành từ một mảnh hợp kim nhôm đúc bằng máy. Điều này hiện đã trở thành tiêu chuẩn ít nhiều cho các máy tính xách tay cao cấp. Mặc dù việc sản xuất các bộ phận cụ thể này rất tốn kém, nhưng nó cho phép máy tính xách tay được thiết kế với ít bộ phận cơ thể hơn về tổng thể, đơn giản hóa việc sản xuất nói chung và giúp chúng ít bị cong vênh và biến dạng hơn. Một số máy tính xách tay giá rẻ đến 300 đô la có thiết kế thân nhôm, mặc dù không có thiết kế thân một mảnh. Anodizing, một phương pháp xử lý hợp kim có thể giúp tản nhiệt và chống ăn mòn, cũng có thể được sử dụng để "nhuộm" nhôm các màu khác nhau.
Hợp kim nhôm thường bền hơn nhựa, đặc biệt khi được sử dụng trong các thiết kế unibody. Nhưng chúng có một số nhược điểm khá rõ ràng: ngay cả phần thân tương đối dày của máy tính xách tay bằng nhôm cao cấp cũng sẽ bị lõm nếu bị tác động đủ mạnh và chúng sẽ làm như vậy thường xuyên hơn nhựa do khung nhiều phần không có độ uốn. Nhôm cũng dẫn nhiệt tốt hơn nhiều so với nhựa, khiến một số máy tính xách tay dễ bị quá nhiệt khó chịu. Cần phải sử dụng kỹ thuật quan trọng ở giai đoạn thiết kế để giữ các vùng nóng như bộ xử lý và bộ tản nhiệt tránh xa các khu vực mà người dùng có thể chạm vào máy trong thời gian dài.
Hợp kim magiê
Magiê, một chất thay thế cho nhôm, được sử dụng làm hợp kim chính cho ngày càng nhiều thiết kế máy tính xách tay. Về khối lượng, nó nhẹ hơn nhôm khoảng 30% (nó thực sự là kim loại được sử dụng kết cấu nhẹ nhất trên thế giới), đồng thời có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng lớn hơn. Điều này cho phép thân máy điện tử bằng hợp kim magiê mỏng hơn các thiết kế nhôm tương tự với cùng độ bền chung. Magiê cũng kém dẫn nhiệt hơn, có nghĩa là các nhà thiết kế có nhiều quyền tự do hơn trong việc đặt các bộ phận bên trong để không tạo ra một vỏ máy nóng khó chịu.
Về mặt sản xuất, magiê dễ sử dụng hơn nhôm, mở ra khả năng thiết kế mới cho các nhà sản xuất máy tính xách tay và máy tính bảng. Thật không may, nó cũng đắt hơn đáng kể so với kim loại. Để bù đắp điều này, các nhà sản xuất đôi khi sẽ kết hợp vỏ magiê với các phần nhựa rẻ hơn trên khung hoặc các khu vực bên trong như phần chiếu nghỉ tay. Các thiết kế hoàn toàn bằng magiê, như Surface Pro và một số mục cao cấp trong dòng HP ENVY và Lenovo ThinkPad, có xu hướng đắt hơn các mẫu tương đương.
Giữa hợp kim nhôm và hợp kim magiê, thực sự không có đủ sự khác biệt để làm lung lay việc mua máy tính xách tay mới theo cách này hay cách khác. Với độ cứng tăng lên, vỏ magiê có thể ít bị uốn cong hoặc móp méo hơn vỏ nhôm, nhưng nó cũng dễ bị nứt hơn khi tăng áp lực. Các đặc tính nhiệt có lẽ sẽ không đáng chú ý (vì dù sao các nhà sản xuất đã trở nên khá tốt trong việc quản lý nhiệt bên trong). Trừ khi bạn dự định liên tục sử dụng máy tính xách tay trong môi trường nhiệt độ cao, các thông số kỹ thuật bên trong có lẽ sẽ là mối quan tâm cấp bách hơn.
Sợi carbon
Sợi carbon có một chút nhầm lẫn: vật liệu được mô tả rất phổ biến trên máy bay và ô tô thể thao trên thực tế là hỗn hợp của cả sợi carbon dệt và đế polyme thô sơ hơn. Về cơ bản, nó là một loại nhựa công nghệ cao được gia cố bằng carbon tổng hợp. Kết quả là một vật liệu có tỷ lệ trọng lượng trên cường độ cực cao, cho phép bảo vệ tương tự như kim loại hoặc hợp kim với một phần nhỏ trọng lượng.
Ngoài ra, nó trông thực sự tuyệt vời. Hầu hết các nhà sản xuất thích thể hiện vật liệu sợi carbon trong thiết kế của họ, tạo ra kiểu dệt màu xám và đen đặc biệt có thể nhận ra ngay lập tức.
Vật liệu, ít nhất theo một số cách, dễ tạo khuôn và tạo hình hơn kim loại, chỉ yêu cầu một khuôn đúc đơn giản cho các miếng lớn hơn chứ không phải là quá trình phay điều khiển bằng máy. Sợi carbon dẫn nhiệt với tỷ lệ bằng một phần nhỏ của nhôm hoặc magiê, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các khu vực của vỏ máy tính xách tay nơi người dùng có khả năng đặt da, như phần đặt lòng bàn tay.
Tuy nhiên, sợi carbon có một số nhược điểm khác biệt so với các vật liệu máy tính xách tay thông thường hơn. Vì nó là hỗn hợp của vật liệu dệt carbon và polyme mỏng manh hơn, nên lớp hoàn thiện của nó không bền bằng vật liệu dệt bên trong — nó dễ bị trầy xước và vết lõm hơn nhiều. Các thành phần bên dưới có thể gần như an toàn như bên dưới kim loại, nhưng một cú rơi ở góc hoặc va chạm đâm xuyên sẽ trông khá tệ. Sợi carbon cũng đắt hơn nhiều so với hợp kim magiê.
Do đó, nó chủ yếu được triển khai dưới dạng vật liệu kết hợp, với các trường hợp sử dụng sợi carbon nhẹ và hấp dẫn trên các thành phần nội thất như lòng bàn tay và bàn di chuột trong khi sử dụng kim loại hợp kim ở bên ngoài. Theo hiểu biết của tôi, chưa có thân máy tính xách tay nào được làm hoàn toàn từ sợi carbon (mặc dù đã có một số điện thoại thông minh được làm từ Kevlar có cấu trúc tương tự).
Kính cường lực
Sự nổi lên của điện thoại thông minh vào cuối những năm 2000 đã làm ra kính cường lực — cụ thể là Gorilla Glass được cấp bằng sáng chế của Corning — một vật liệu cấu trúc mới được coi là cho tất cả các loại thiết bị điện tử. Ngoài việc sử dụng khá rõ ràng cho máy tính xách tay màn hình cảm ứng, một số thiết kế mới hơn đã sử dụng kính cường lực cho nắp máy tính xách tay và thậm chí cả bàn di chuột cao cấp, theo dõi mượt mà.
Kính cường lực hiện đại là một số thứ tuyệt vời, kết hợp khả năng chống xước tốt gần như các vật liệu như sapphire tổng hợp. Nó cũng cho cảm giác khá đẹp và hiện nay việc tích hợp vào thiết kế của máy tính xách tay tương đối rẻ. Vì các nhà sản xuất như ASUS đã có rất nhiều đơn đặt hàng cho mặt kính điện thoại thông minh, vậy tại sao không dán một chút vào máy tính xách tay?
Nhưng hãy lưu ý, kính cường lực vẫn là… thủy tinh. Nó có thể chống xước và ít có khả năng bị vỡ hơn so với khung cửa sổ thông thường, nhưng một cú rơi xuống bất kỳ bề mặt cứng hợp lý nào vẫn sẽ làm vỡ màn hình, nắp và bàn di chuột. Là vật liệu làm thân máy tính xách tay và máy tính bảng, kính cường lực là một chất bổ sung về mặt thẩm mỹ chứ không phải là vật liệu đặc biệt bền.
