На заре эпохи Android даже флагманские модели смартфонов полностью изготавливались из пластика. Позднее производители начали внедрять металлические задние панели и рамки, причем пионером в этом направлении выступила компания HTC. Бюджетный HTC One V обладал корпусом преимущественно из металла, а премиальные устройства вроде легендарного HTC One получили цельные алюминиевые корпуса. Металл тогда был основным материалом и для устройств от Apple. Однако в последующие годы ситуация изменилась, и сегодня найти новый Android-смартфон из чистейшего металла крайне сложно. Каркасы по-прежнему производятся из него, но конструкция со стеклянными панелями и тонкой металлической рамкой посередине стала доминирующей на рынке устройств среднего и высокого ценового сегмента. Компания Apple перешла на аналогичный подход в своих iPhone. Возникает вопрос: почему индустрия отказалась от металла и почему цельнометаллические корпуса ушли в прошлое?
Беспроводная зарядка как главный фактор изменений
Основной причиной перехода на другие материалы стала беспроводная зарядка. Когда Консорциум беспроводного питания представил первый стандарт Qi, реализация данной технологии в телефонах с металлическими задними крышками оказалась практически невозможной. Компания Qualcomm разработала собственное решение под названием WiPower, функционировавшее с металлическими гаджетами, но оно проиграло рыночную борьбу стандарту Qi, который не был рассчитан на металлическую основу. Технически зарядка Qi может работать при наличии металла, однако последний создает помехи в процессе передачи энергии и выделяет тепло, способное повредить внутренние компоненты.
Ярким примером доминирования Qi и поиска обходных путей служит Pixel 5. Вместо технологии Qualcomm компания Google решила проделать отверстие в алюминиевом шасси Pixel 5 для катушки беспроводной зарядки, закрыв его вместе с остальным корпусом тонким слоем прочной биосмолы — по сути, пластикового материала. Это позволило сохранить поддержку Qi.
Влияние беспроводных сетей на конструкцию корпусов
Бренды отказались от металла и по другим соображениям. Стеклянная задняя панель обеспечивает лучшую стабильность беспроводного соединения, что крайне важно в современных условиях распространения сверхбыстрых сетей 5G, а также диапазонов Wi-Fi на 5 ГГц и 6 ГГц. Все они подвержены сильному затуханию сигнала, особенно диапазон 6 ГГц и миллиметровые волны 5G. Наличие цельнометаллических крышек существенно усложнило бы проектирование антенн для уверенного приема сигнала, поскольку металл действует как радиочастотный экран, блокирующий волны.
Одной из ключевых причин, почему Samsung выбрала стекло для тыльной панели Galaxy S6, стало именно решение проблемы с блокировкой сигнала. Металл настолько сильно влияет на сотовую связь и Wi-Fi, что даже современные гаджеты со стеклянными панелями имеют специальные пластиковые вставки в металлических рамках для прохождения сигнала. Например, в Pixel 10 Pro предусмотрено шесть таких пластиковых полосок по всему периметру рамки. Ранний представитель «стеклянного сэндвича» в виде iPhone 4 имел лишь несколько подобных разрывов в рамке, и перекрытие одного из них рукой могло заметно ослабить сотовый сигнал.
Кроме того, защитное стекло для экранов и задних панелей за прошедшие годы стало значительно прочнее и устойчивее к падениям. Компания Corning добилась серьезных успехов с линейкой Gorilla Glass. Хотя стеклянные крышки повреждаются легче металла, они демонстрируют удивительную прочность при ударах о твердые поверхности, способные разбить стекло прошлых поколений.
Восприятие материалов потребителями и особенности производства
Многие энтузиасты по-прежнему отдают предпочтение металлу, но производители выбирают стекло. Согласно отчету Counterpoint за 2018 год, стекло придает премиальным устройствам более привлекательный вид. Исследование 2022 года показало, что стекло воспринимается как наиболее современный материал, в то время как пластик и металл кажутся устаревшими. Опрос Android Authority, напротив, показал, что пользователи чаще выбирают металл в качестве приоритетного материала для тыльной панели.
Тем не менее компании ценят стекло за свободу в дизайне. С металлом сложнее работать, у него меньше вариантов отделки, цветов и визуальных эффектов, которые не стираются со временем. К тому же производство цельнометаллических корпусов обходится дороже по сравнению со стеклянными конструкциями.
Роль пластика в современных реалиях рынка
Существует еще один материал, совместимый с беспроводной зарядкой и связью, устойчивый к падениям и доступный по цене — это пластик. Раньше он доминировал на рынке: ранние смартфоны на Symbian, Android и модели iPhone 3G с 3GS изготавливались в основном из пластика, и это никого не смущало. Однако распространение металлических корпусов изменило общественное восприятие, и к середине 2010-х годов пластик стали считать неприемлемым для флагманов.
Критика в адрес пластиковых корпусов Samsung серии Galaxy S, особенно Galaxy S5, привела к закреплению мнения, что премиальные устройства не должны выполняться из этого материала. Несмотря на практичность качественного поликарбоната, общественный настрой в те годы сделал возвращение пластика в флагманский сегмент маловероятным.
В конечном итоге стекло не превосходит металл по прочности, но превосходит его по универсальности в качестве корпуса и дешевизне закупки. Эпоха цельнометаллических флагманов ушла в прошлое, оставив металл лишь в роли тонкой прочной рамки между двумя стеклянными панелями.
Технические особенности интеграции беспроводных технологий и радиочастотные нюансы
Если рассматривать альтернативные разработки того времени, стоит отметить технологию WiPower от Qualcomm, которая создавалась с расчетом на работу именно с металлическими устройствами. Однако в рыночном противостоянии она проиграла стандарту Qi, который изначально не проектировался для использования с металлическими тыльными панелями. Хотя технически стандарт Qi может функционировать вблизи металла, последний создает существенные помехи для процесса зарядки и генерирует избыточное тепло, способное нанести ущерб внутренним компонентам гаджета.
Ярким примером того, как производители были вынуждены обходить ограничения популярного стандарта, стал смартфон Pixel 5. Вместо внедрения альтернативной технологии Qualcomm, специалисты Google пошли на нестандартный шаг: в алюминиевом шасси устройства вырезали специальное отверстие под катушку беспроводной зарядки. Образовавшуюся зону вместе с остальным корпусом закрыли тончайшим слоем высокопрочной биосмолы — технологичного пластикового материала, что позволило внедрить поддержку Qi без ущерба для конструкции.
Проблема экранирования сигнала и эволюция защитных покрытий
Современная инфраструктура связи с ее сверхбыстрыми сетями 5G и высокочастотными диапазонами Wi-Fi на 5 ГГц и 6 ГГц предъявляет жесткие требования к конструкции корпусов. Сигналы в этих диапазонах, особенно миллиметровые волны 5G и диапазон 6 ГГц, страдают от сильного затухания. Поскольку металл выступает в роли радиочастотного экрана (RF-shield), полностью блокирующего прохождение радиоволн, возвращение к цельнометаллическим корпусам сделало бы проектирование высокопроизводительных антенных систем крайне сложной задачей.
Историческим моментом в решении проблем с блокировкой сотового сигнала стал отказ Samsung от металла в пользу стеклянной задней панели в модели Galaxy S6. Влияние металла на беспроводные сети столь велико, что даже современные смартфоны со «стеклянными сендвичами» вынуждены использовать специальные пластиковые вставки-разрывы в металлическом каркасе для прохождения радиосигнала. Например, в Pixel 10 Pro по всему периметру металлической рамки размещено шесть таких элементов. Для сравнения, один из пионеров подобной компоновки — iPhone 4 — имел лишь несколько таких технологических разрывов, причем перекрытие одного из них ладонью могло заметно ухудшить прием сотовой сети.
Параллельно с этим защитное стекло претерпело серьезную эволюцию. Благодаря разработкам компании Corning в рамках линейки Gorilla Glass материал стал значительно прочнее и устойчивее к образованию трещин. Хотя стеклянные панели по-прежнему уступают металлу в ударопрочности, они демонстрируют впечатляющую стойкость при падениях на твердые поверхности, которые гарантированно разбивали бы стекло на смартфонах ранних поколений.
Эстетическое восприятие, экономика производства и статус пластика
Помимо функциональных преимуществ, выбор материалов продиктован рыночной аналитикой и экономическими факторами. Согласно отчету аналитиков Counterpoint за 2018 год, стекло делает внешний вид флагманских устройств более привлекательным и премиальным. Более того, исследование 2022 года продемонстрировало, что при прочих равных условиях именно стекло воспринимается пользователями как самый актуальный материал, тогда как пластик и металл на его фоне начинают казаться устаревшими решениями.
При этом мнения рядовых пользователей и производителей часто расходятся. Показательным примером служит опрос профильного ресурса Android Authority, где респонденты отдали большинство голосов за металл как за предпочтительный материал для задней панели смартфона. Тем не менее индустрия выбирает стекло не только из-за технических плюсов беспроводной связи, но и благодаря дополнительной свободе творчества для дизайнеров. Обработка металла сопряжена с большими трудностями, а ассортимент доступных фактур, расцветок и визуальных эффектов у него значительно уже — особенно с учетом риска появления потертостей и следов износа в ходе многолетней эксплуатации. Кроме того, сборка цельнометаллических unibody-корпусов обходится дороже выпуска стеклянных аналогов.
Интересна и судьба пластика, который технически отвечает многим требованиям: он радиопрозрачен, дешев в производстве, не бьется при падениях и позволяет реализовывать любые цветовые решения. На заре рынка мобильной индустрии пластик доминировал повсеместно — от классических устройств на Symbian до ранних поколений iPhone (3G и 3GS) и Android-смартфонов, не вызывая у пользователей отторжения. Ситуация кардинально изменилась на фоне популяризации металлических корпусов. К середине 2010-х годов общественное мнение развернулось против пластика в премиальном сегменте.
Волна жесткой критики со стороны профильных обозревателей и покупателей, с которой столкнулась компания Samsung из-за пластиковых корпусов серии Galaxy S (в особенности модели Galaxy S5) на фоне конкурентов с алюминиевыми цельными корпусами от Apple и HTC, сформировала устойчивое табу. Подобный негативный общественный фон навсегда закрепил за пластиком статус неприемлемого материала для флагманских устройств, из-за чего появление пластикового корпуса в современном топ-сегменте рынка крайне маловероятно, несмотря на все его практические достоинства.
