（芝加哥時報訊）普通玻璃堅硬易碎，折疊屏超薄玻璃卻可彎折幾十萬次。本文揭開其中材料奧秘，從玻璃碎裂原理講起，解析減薄、化學強化與成分優化等技術，看懂古老玻璃在科技時代的全新蛻變。

我們對玻璃的印象，大概都是這樣的：硬邦邦的，摸起來光滑，卻經不起折騰。玻璃杯摔一下會碎，窗戶受到撞擊可能裂開。

可如今，折疊屏手機打破了這個印象。用於折疊顯示的超薄柔性玻璃（UTG），厚度已經做到幾十微米。公開報道顯示，國內已有 30 微米級超薄柔性玻璃通過百萬次級別的彎折測試。

30 微米大約只有普通 A4 紙厚度的幾分之一。一塊如此薄的玻璃，為什麼不僅能夠彎，還能反復彎折？

玻璃為什麼一掰就碎？

要理解折疊屏里的玻璃為什麼能彎，得先從普通玻璃為什麼容易碎說起。

玻璃有一個很特別的性格：它很硬，卻很脆。硬，意味著它不容易被刮出痕跡，也不容易發生明顯的形變；脆，則意味著受到足夠大的力時，它不像金屬那樣可以先發生較大的塑性變形，而是可能直接斷裂。

但真正決定玻璃“命運”的，往往不是玻璃內部有多堅硬，而是它的表面有沒有缺陷。

看起來光滑完整的玻璃，表面實際上很難做到絕對完美。生產、切割、拋光和搬運過程中，都可能留下非常微小的划痕、凹坑或其他缺陷。這些缺陷就像玻璃身上的“小傷口”。

當玻璃受到外力時，應力並不會在整個表面上平均分布，而可能集中在這些缺陷附近。尤其是在裂紋尖端，應力集中會讓原本很小的裂紋進一步擴展。一旦裂紋開始向前生長，玻璃的斷裂往往會非常迅速。這也是為什麼一塊看起來堅硬無比的玻璃，可能只是受到一次不太大的撞擊，就突然“啪”地碎掉。

30 微米的玻璃，為什麼既能彎，

又沒有脆到一碰就碎？

折疊屏首先要解決的，是一個非常直接的問題：怎樣讓玻璃能夠彎起來？答案之一，就是把它做薄。

就像是一張厚紙板和一張打印紙。厚紙板很難彎曲，而普通打印紙卻可以輕鬆彎起來。它們都是紙，為什麼表現差這麼多？

因為彎曲時，材料內部不同位置承受的變形程度並不一樣。對於一塊正在彎曲的材料來說，越靠近外側的部分，需要承受的拉伸或壓縮變形越明顯。在彎曲半徑相同的情況下，材料越厚，表面需要承受的應變就越大。所以，把玻璃做薄，就能顯著降低彎曲時需要承受的應變。這也是折疊屏蓋板玻璃需要做到幾十微米厚度的重要原因。

以我國目前公開的超薄柔性玻璃產品為例，30 微米已經成為一個重要的厚度尺度。2023 年，中關村論壇曾展示過厚度僅 30 微米的柔性可折疊玻璃，約為普通 A4 紙厚度的幾分之一；到 2026 年，國內 30 微米級超薄柔性玻璃已經進入折疊手機等應用領域。

但問題又來了，玻璃越薄，不就越容易受到損傷嗎？

沒錯。“做薄”解決的是玻璃能不能彎的問題，卻沒有徹底解決玻璃會不會裂的問題。於是，還需要第二個辦法：強化玻璃表面。

其中一種重要方法叫作離子交換強化。它的思路並不複雜：把玻璃表面的小離子換成更大的離子，讓玻璃表面產生一層“向內壓”的力量。

以常見的鈉鈣硅酸鹽等玻璃體系為例，玻璃表面含有鈉離子。把玻璃放進含有鉀離子的熔鹽中後，一部分鈉離子會被更大的鉀離子替換。鉀離子佔據的位置更大，但周圍的玻璃結構又不可能一下子跟著“膨脹”，於是表面就像被硬生生擠緊了，形成一層壓應力。

這層壓應力有什麼用？還是回到剛才那道“小傷口”。

如果裂紋受到拉伸，裂口更容易張開；而玻璃表面處於壓縮狀態時，就相當於給裂紋的張開和擴展增加了一道阻力。因此，離子交換並不是把玻璃變成了柔軟材料，而是改變了玻璃表面的應力狀態，讓它更不容易因為微小缺陷而發生斷裂。

這也就形成了折疊屏超薄玻璃非常關鍵的組合：做薄，讓玻璃能夠彎；強化，讓它彎了以後不容易裂。

能彎，還得經得住反復折

如果只是把玻璃彎一下，其實還不是最難的。真正困難的是：彎一次沒事，彎幾十萬次呢？

折疊屏每天都可能經歷多次打開和合上。一次彎折，玻璃會經歷一次應力變化；再次展開，又經歷一次相反方向的變化。這樣不斷循環，材料表面那些原本不起眼的微小缺陷，就有可能在反復應力作用下逐漸發展。因此，折疊屏玻璃面對的並不是簡單的“能不能彎”，而是一個更加苛刻的問題：能不能在反復彎折中一直阻止裂紋擴展？

如果只追求更薄，理論上確實可以讓它越來越容易彎。但與此同時，玻璃的製造、切割、拋光和表面處理都會變得更加困難，任何細小缺陷都可能影響最終的可靠性。因此，真正優秀的超薄柔性玻璃，並不是單純追求一個最低厚度，還要盡可能控制玻璃表面的缺陷，並通過強化手段提高抗損傷能力。

而材料科學家還在嘗試從另一個方向解決問題：能不能讓玻璃本身就更適合彎曲？這裡就涉及一個材料學概念——楊氏模量。

簡單來說，楊氏模量可以理解為材料抵抗彈性變形的能力。一般來說，楊氏模量越低，材料在受到相同作用時越容易發生彈性變形。

但玻璃的柔韌性，也不只是靠“做薄”。2026 年的一項研究發現，通過調整玻璃的化學組成，用氧化硼和五氧化二磷部分替代二氧化硅，可以把玻璃的楊氏模量從約 72 吉帕斯卡（GPa）降到 53 吉帕斯卡（GPa），讓它更容易彎曲，同時也表現出更好的抗裂性能。

這意味著，未來想讓玻璃更適合折疊，並不一定只能繼續“減肥”。改變玻璃本身的組成，也可能成為提高柔韌性的路徑。

玻璃沒有變軟，

材料科學改變了它的邊界

說到底，折疊屏里的超薄柔性玻璃仍然是一塊玻璃。它沒有從玻璃變成塑料，也沒有獲得什麼神奇的“柔性”。改變的是人類對這種材料的控制方式。

我們可以把它做得足夠薄，讓它能夠承受折疊所需要的彎曲；可以通過化學強化，在表面建立壓應力層，抑制微裂紋擴展；還可以進一步調整玻璃的化學組成，讓它擁有更加適合彎曲的力學性能。於是，一種過去被認為“硬而脆、不能彎”的材料，開始能夠承擔新的任務。

這也是材料科學有意思的地方。材料的性能並不是一成不變的。同樣是玻璃，厚度不同、組成不同、表面狀態不同，它的表現就可能完全不同。

從建築玻璃到汽車玻璃，從手機屏幕到航天器件，很多新材料並不是憑空誕生的，而是人們不斷重新認識已有材料，再通過改變它們的結構、組成和製造方式，打開新的性能空間。

折疊屏只是其中一個很直觀的例子。我們看到的是手機屏幕從中間折了起來。但在那層只有幾十微米厚的玻璃背後，真正發生的，是材料科學對一個老問題的重新回答：不是“玻璃能不能彎”，而是我們能不能把玻璃設計成一種可以承受彎曲的玻璃。這大概也是一塊“老”材料面對新技術時，最有意思的一次轉身。