Le saphir synthétique, mais pourquoi?

Depuis les derniers mois, et dirais-je même depuis la dernière année dans le monde des technologies, beaucoup de conversations se tournent vers l’utilisation du saphir dans la production d’équipements technologiques tels que les écrans de nos mobiles.

Une des entreprises qui accorde beaucoup d’importance a cette technologie est Apple qui croit en faire l’utilisation dans la fabrication des écrans dans les prochains iPhone et pourquoi pas, dans la prochaine “iWatch”… Donc…

  • Qu’est-ce que le saphir et pourquoi voudrions-nous l’utilisé?
  • Serait-il réellement possible d’avoir des écrans en saphir sachant que ceci est une pierre précieuse?

La réponse à cette dernière question est simple. Le saphir qui est en question n’est pas un saphir naturel qui coute une petite fortune à son état naturel. Le saphir est effectivement une pierre précieuse qui est généralement reconnue pour être bleu, mais qui peut être trouvée dans le jaune le rouge et fort probablement d’autres.

Le saphir qui nous intéresse ici est synthétique. Eh oui, il est possible depuis plusieurs années de fabriquer des saphirs avec l’aide de techniques industrielles complexes impliquant l’utilisation d’une grande pression et une chaleur intense.

Ce mode de fabrication est de plus en plus répandu et permet donc de faire la “construction” d’un saphir chimiquement semblable à ce que l’on retrouve dans la nature, mais à une fraction du prix naturellement.

Nous voici donc à la réponse de notre première question, pourquoi vouloir utiliser le saphir dans la fabrication d’équipements mobiles? Simplement, le saphir est très résistant et permet donc d’avoir un écran hyper solide et robuste… beaucoup plus solide qu’un verre trempé et même jusqu’à 3 fois plus solide que le fameux “gorilla glass” présentement utilisé dans la fabrication de plusieurs écrans de téléphone mobile comme le iPhone, le Nexus et plusieurs autres.

Un des fabricants les plus reconnus dans le monde est l’entreprise GT Advance Technologies. Cette entreprise est en mesure de créer du saphir non seulement de façon synthétique, mais dans la forme que ces clients le désirent. Un écran, un cercle, peut importe, leur méthode de fabrication permet de répondre aux besoins de plus en plus complexes des vendeurs d’équipements comme Apple, qui en passant, en fait un investissement de plusieurs centaines de millions de dollars aux États-Unis pour effectuer la fabrication de cet élément jugé nécessaire dans les prochaines années.

Qu’est ce qu’est le saphir synthétique?

Le saphir synthétique un cristal très dur qui possède une transparence incroyable avec le bon de fabrication; similaire à du verre et même à un diamant.

Le saphir n’est-il pas une pierre de couleur?

Oui, à son état naturel, le saphir est de couleur, car il possède plusieurs dépôts (impuretés) qui lui donnent cette apparence colorée. Si le mode de fabrication est idéal, il est totalement possible de produire un saphir pur et complètement transparent ce qui est nécessaire si nous voulons l’utiliser comme écran.

Comment le saphir synthétique est-il produit?

Très simplement, le saphir synthétique de l’entreprise GT est fabriqué avec l’aide de fournaise ultra moderne dans la région de Boston (vidéos disponibles sur YouTube avec beaucoup plus de détails). La technique repose essentiellement sur une recette “secrète” qui en quelque jour permet de sortir des fournaises des bloques de saphir (qui peuvent avoir un poids de quelques centaines de livres) qui une fois coupés et polis peuvent être formés pour répondre à différents besoins ou composantes tout comme le nouveau bouton de reconnaissance de nos empreintes sur le iPhone 5S – eh oui, celui-ci est fait de saphir.

Qui a fait le premier saphir synthétique?

Selon mes recherches et plusieurs sites de références sur Internet et collègues ingénieurs en géologie, le premier saphir synthétique a été créé en 1902 par un chimiste français nommé Auguste Verneuil. Depuis, plusieurs techniques plus évoluées en été misent de l’avant ce qui permet de rendre les couts beaucoup plus bas. Selon plusieurs, un écran mobile en saphir pourrait coûter moins de 10 dollars à fabriquer si la technique est reproductible et très contrôler pour en maximiser le résultat.

Le saphir est-il couramment utilisé en ce moment?

Oui, en ce moment, plusieurs produits utilisent le saphir comme composantes clefs incluant le verre utilisé sur les montres haut de gamme comme Rolex, des applications commerciales comme les lasers, mais également pour fabriquer les fenêtres dans les avions et pour certains voulant une super protection dans les fenêtres anti-balles!

Dure, solide, résistant, super, mais quelle est la différence avec d’autres matériaux?

Et bien, la dureté des éléments est bien connue des scientifiques. Pour ce faire, il existe une échelle de dureté se nommant l’Échelle de Mohs. Cette échelle permet de clairement définir la résistance des matériaux par rapport d’autres.

C’est échelle est ordinale, sur ce, on observe par comparaison avec deux autres minéraux dont on connaît déjà la dureté (capacité de l’un à rayer l’autre). Il est important de mentionner que cette échelle n’est ni linéaire ni logarithmique; pour les curieux. Voici un extrait de certains matériaux (Dureté / Minéral)

1 -Talc, friable sou l’ongle

2 – Gypse, raye avec l’ongle

3 – Calcite, raye avec une pièce en cuivre

4 – Fluorine, raye (facilement) avec un couteau

5 – Apatite, raye au couteau

6 – Orthose, raye à la lime et avec par le sable

7 – Quartz, raye une vitre

8 – Topaze, raye avec avec le carbure de tungstène

9 – Corindon, raye au carbure de silicium

10 – Diamant, raye avec un autre diamant

Sur cette base, le saphir possède une dureté de 9, donc similaire au quartz. Il est possible de comparer cette dureté avec celui du verre qui se trouve entre 5 et 7 Mohs. Il est donc assez incroyable de constater que le saphir possède pratiquement la dureté du diamant!

Si l’on considère que l’acier qui nous entoure (clefs et tout autre bidule qui peut trainer dans nos poches ou nos sacs) possède une dureté qui tourne entre 4 et 8 Mohs, il est simple de constater l’avantage du saphir; celui-ci ne devrait être rayé ou égratigné lors de son transport, et ce, même si un couteau de grande qualité se trouve dans notre entourage… assez faible comme potentiel, mais pourquoi pas ne faire mieux demain qu’aujourd’hui ; )

Alors en finale?

Et bien la stratégie qui se pose en moment est relativement simple… Il capital de saisir que la seule façon que le saphir pourra se “tailler” une place dans le marché des équipements “standards” qui nous entourent, est notre capacité à contrôler son cout et sa fabrication. Si le fabricant possède trop de pertes, celui-ci ne va que transmettre ses couts aux consommateurs. De même que si le fabricant n’est en mesure de répondre à la demande une fois la signature d’un contrat par exemple avec Apple ou Samsung ou tout autre créateur d’équipements mobiles, les couts vont exploser.

C’est pourquoi Apple a effectué des investissements massifs dans cette fabrication, car selon eux il est nécessaire de faire l’inclusion de ce matériau dans nos équipements pour en maximiser sa qualité et sa durabilité.

Qui aura raison? Qui pourra être le premier à utiliser le saphir en production de masse? À voir durant les prochains mois et années.

Pour m’à part, je trouve le tout très intéressant, mais il est certain que ces matériaux pratiquement nobles ne vont que faire grimper le prix des équipements qui selon mon évaluation personnelle sont déjà hyper élevé… Le iPhone coute très facilement plus de 600 ou 700 dollars déjà. Donc est-il réellement nécessaire d’y ajouter plus de complexité? Un cout additionnel? Et bien ceci repose sur vous le lecteur… Irez-vous réellement vers un téléphone plus qu’un autre parce que celui-ci possède un écran ou un bouton en saphir?

Bonne route.