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Se habla mucho de “diseño premium” en los teléfonos móviles, una de las últimas tendencias del mercado. Pero ¿qué es lo que hace exactamente que un terminal lo tenga?

En parte es una cuestión que tiene que ver con los materiales utilizados en la fabricación del teléfono, en conjunción fundamental con el diseño. Estaremos de acuerdo en que el plástico rara vez hará que consideremos a un smartphone como premium. ¿Y el cristal?

Es, de momento, uno de los materiales menos utilizados a la hora de fabricar terminales móviles, pese a que resiste mejor a los arañazos que otros elementos más comunes.

Pero también es verdad que utilizarlo plantea algunos retos, dado que el cristal es más frágil y susceptible de romperse que las carcasas de metal o de plástico.

Más allá de la pantalla

Hasta ahora, el tipo de cristal más valorado para utilizarse en teléfonos móviles es el vidrio de aluminosilicato, más comúnmente conocido como Gorilla Glass, fabricado por Corning. Se trata de una mezcla entre aluminio y policarbonato.

BQ Cristal

Pero no es la única opción que los fabricantes de teléfonos móviles tienen a su alcance para trabajar con el vidrio. Así, Cristal Dinorex, de la japonesa NEG, es otro de los cristales disponibles en el mercado y la opción elegida por marcas como BQ.

La propuesta de NEG es impregnar al vidrio que contiene iones de sodio (Na+) una solución de nitrato de potasio que contiene iones de potasio (K+). Este proceso se llama intercambio iónico. Los K+ tienen un diámetro mayor que el Na+ y ejercen un esfuerzo de compresión sobre la superficie del vidrio, lo que hace que el cristal sea más fuerte y resistente.

El cristal se empezó a utilizaren la década de 1960, aunque en aviación y aplicaciones industriales. Su primera incursión en el mundo del consumo llegó cuando Apple se acercó a la empresa en busca de una dura cubierta de vidrio para su —entonces sin anunciar— smartphone, que, como todo el mundo sabe, fue el iPhone.

Desde entonces, su evolución no ha parado y las mejoras se van haciendo cada vez más palpables y sobresalientes.

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Tu cuerpo es de cristal

Como vemos, las mejora en el cristal de la pantalla de nuestros terminales es evidente. Y este material sigue contando con otras ventajas.

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Por ejemplo, no produce interferencias con las señales de radio ayuda a mejorar el rendimiento de las antenas respecto a otros materiales. Sin embargo, el cristal hasta ahora no ha sido un material recurrente para la carcasa porque resulta difícil de moldear. Por eso, hasta ahora los dispositivos de cuerpo de vidrio han sido generalmente pequeños y la parte de vidrio del dispositivo es generalmente una lámina plana.

Un factor a tener en cuenta es que, frente al metal, el cristal añade la ventaja de que conduce peor el calor. Además, se trata de un material que suele tener menos problemas con las antenas.

En comparación con el metal y el plástico, el uso de vidrio a menudo limita el diseño de un teléfono inteligente ya que, como decíamos, es menos moldeable. La mayoría de los dispositivos de vidrio son planos, pero en los modelos premium se imponen los respaldos y las pantallas curvas. Algo que se está resolviendo con el cristal 3D.

La curvatura del 2.5D

La tendencia del vidrio 2.5D puede sonar rara —¿hay espacio entre las dos y las tres dimensiones?—, pero es un término utilizado para pantallas de vidrio que presentan una ligera curvatura en los bordes, los conocidos como bordes contorneados.

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Los bordes curvados pueden no ser visibles desde lejos, pero sí que se puede ver y sentir la diferencia cuando tienes un smartphone en la mano. No debemos confundir la pantalla de cristal 2.5D con una pantalla curvada. Dicha pantalla no puede doblarse o curvarse sino que presenta una ligera curvatura en los bordes.

El cristal 2.5D se hace de forma similar a un panel de vidrio recto, pero con algunas diferencias a la hora de darle forma. Las piezas de vidrio individuales se cortan de una hoja más grande, según el tamaño del smartphone. Con la ayuda de una capa adicional, se recortan y alisan los bordes. Es relativamente más caro, por lo que está destinado a modelos premium.

El cristal se somete entonces al proceso de endurecimiento calentándolo en una solución de sales fundidas a temperaturas extremadamente altas. Luego, se enfría rápidamente para forzar la compresión del vidrio. Tanto los procesos de conformado como de endurecimiento se realizan de tal manera que la integridad estructural del vidrio más fuerte no está sometida a ningún riesgo mientras se remodela al final del proceso.

Los modelos con pantallas de vidrio curvadas necesitan que el backplane del transistor y los componentes de luz de circuito de la pantalla se ajusten a la curva. Dichas pantallas son más complejas y bastante costosas de producir.

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Algo más que bonito

El primer y principal beneficio es que el vidrio 2.5D es puramente estético y ergonómico. Algo que se puede convertir en una característica clave en los teléfonos móviles, ya que los usuarios tocan y pasan sus dedos por la pantalla, que debe ser suave al tacto.

Otra ventaja es que en los smartphones de cristal 2.5D se verá mejor y que este material encaja perfectamente en el cuerpo del teléfono.

En cuanto a la dureza, cabe señalar que variará en función del proceso de fabricación. Las pantallas de cristal 2.5D no son más resistentes o más débiles que las pantallas normales de vidrio plano. La única diferencia es que se puede ver en el mismo borde de la pantalla.

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Sin embargo, uno de los problemas de este tipo de cristal 2.5D es que aumenta el grosor del dispositivo, aumentando el grosor del cristal. Esto es, a la vez, un problema y una ventaja, puesto que el cristal se hace más resistente en la medida de que su grosor es mayor. BQ, en este caso, ha optado por utilizar 2.5D en la pantalla delantera y 3D en la carcasa de cristal trasera.

Esta decisión es la que ayuda a la reducción del espesor del terminal, ya que la elección del 3D trasero es lo que permite rebajar las medidas. En estos casos, se debe recurrir a la producción por combinación de mecanizado más el molde, lo que añade complejidad al proceso y, por tanto, encarece la producción del dispositivo

Los retos están para superarlos

Que sea difícil no quiere decir que sea imposible. De hecho, hay fabricantes que han decidido introducir el cristal en sus flagships. Uno de ellos es la española BQ con su Aquaris X Pro, su último lanzamiento.

Para ello, se ha apostado por usar una curvatura 3D, lo que acaba influyendo en la reducción del tamaño del dispositivo. “Cada decisión supone una evaluación del complejo puzzle que es construir un smartphone”, señala Javier Macías, Mechanical Engineering Manager de BQ.

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El salto al 3D

BQ ha decidido dar el salto hacia los terminales fabricados enteramente con cristal. Para ello, debe realizarse un corte en cada pieza de cristal destinado a un terminal con la forma, haciendo a su vez los agujeros para la cámara y el sensor de huellas. Este corte se realiza de forma controlada por una máquina manejada por ordenador (CNC).

Después de ser sometido a un proceso de depuración, el cristal se coloca en un molde donde se somete a altas temperaturas y a presión, lo que permite que se vaya curvando hasta tener la forma del molde.

Cabe señalar que este es uno de los momentos más críticos e importantes en el proceso de convertir el cristal en un material óptimo para su uso en un terminal móvil. Por un lado, tal y como explica Javier Macías, Mechanical Engineering Manager de BQ, hay que pulir el perímetro de la pieza “para eliminar las imperfecciones producidas por el CNC y asegurarnos de que los bordes quedan completamente limpios y suaves”.

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Además de este pulido lateral, también se realiza un pulido de las partes frontal y trasera del cristal. Una vez más, “con este proceso se elimina cualquier defecto en la pieza”, señala Macías.

También es necesario que el cristal vaya adoptando la forma de un smartphone. Para lograrlo, hay que colocar el cristal en un molde donde se somete a altas temperaturas y más presión, de manera que, gradualmente, el cristal se va curvando hasta tener la forma de dicho molde, tal y como explica el responsable de BQ. Además, se hace necesario llevar a cabo lo que se conoce como Pulido 3D.

Por último, hay que aplicar un proceso químico para garantizar la resistencia del material.

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Estos terminales no son transparentes, aunque estén fabricados en cristal. Para que tengan color, BQ aplica varios procesos de pintura (seriagrafía, tampografía y láser), momento en el que también se incluyen el logo, color de fondo y el número de serie. Cada vez que se le aplica una capa de pintura, la pieza pasa por un horno para proceder a su secado.

“El último paso es la aplicación de un tratamiento superficial que reduce las marcas de los dedos sobre la superficie del cristal, ayuda a la limpieza del mismo y le dota de un tacto agradable que aumenta la satisfacción del usuario”, señala Javier Macías.

Así nace el Aquaris X Pro

Aquaris X Pro es un terminal en el que podrás disfrutar de los cristales en 2.5D y 3D que te hemos explicado, ya que BQ ha añadido estos dos procesos de fabricación en el smartphone.

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Por último, debes tener en cuenta que el diseño de un smartphone es un proceso complejo, que lleva hasta nueve meses de trabajo. No en vano, el equipo encargado de ello tiene que tomar decisiones importantes que van desde los materiales que se van a emplear en la fabricación, los acabados que van a tener y los componentes que se van a incluir. Después del diseño y las pruebas de concepto, debe verificarse que el proceso ha sido el correcto cuando se recibe una muestra definitiva de este nuevo smartphone.