We maken momenteel een renaissance van laptops mee, met zowel ongelooflijke specificaties als echt geweldig ontwerpwerk dat de nieuwste modellen sieren. Als onderdeel van deze ontwerpen van de volgende generatie zien we ook veel nieuwe materialen in laptops gaan. Aluminium, magnesium, koolstofvezel, zelfs het supersterke geharde Gorilla Glass – het lijkt erop dat als je een nieuwe high-end laptop of tablet wilt maken, ouderwets plastic gewoon geen optie meer is.
Maar wat zijn de voor- en nadelen van deze nieuwe materialen, en welke moet de voorsprong krijgen als u tussen modellen kiest? Laten we kijken.
Aluminium profiel
Als er een “oudere” optie is met de nieuwe generatie laptopontwerpen, dan is dat wel van aluminium. De aluminiumlegering, die al in 2003 door Apple werd gebruikt voor zijn high-end PowerBooks, verving de titaniumlegering van oudere generaties. De redenering was tweeledig: het gebruik van het anodisatieproces om het metaal af te werken en te kleuren loste het probleem van het afbrokkelen van verf van vorige generaties op, en aluminium is goedkoper om te kopen en mee te werken dan titanium. Hoewel de lagere dichtheid betekent dat aluminium schalen dikker moeten zijn, resulteert die extra stijfheid over het algemeen in een ontwerp dat minder vatbaar is voor buigen, kromtrekken en deuken.
Pas bij de introductie van de Macbook Air debuteerde Apple met zijn ‘unibody’-ontwerptaal, waarbij de hoofdbehuizing (en later de schermconstructie) uit een enkel stuk machinaal gefreesde aluminiumlegering bestond. Dit is nu min of meer de standaard geworden voor high-end laptops. Hoewel het vervaardigen van deze specifieke onderdelen duur is, kunnen laptops worden ontworpen met minder lichaamsdelen in het algemeen, waardoor de fabricage als geheel wordt vereenvoudigd en ze minder vatbaar zijn voor kromtrekken en vervorming van het lichaam. Sommige laptops zo goedkoop als $ 300 hebben een aluminium behuizing, maar zonder het gefreesde ontwerp uit één stuk. Anodiseren, een legeringbehandeling die kan helpen bij warmteafvoer en corrosiebestendigheid, kan ook worden gebruikt om aluminium in verschillende kleuren te “verven”.
Aluminiumlegeringen zijn doorgaans sterker dan kunststoffen, vooral bij gebruik in unibody-ontwerpen. Maar ze hebben een aantal vrij duidelijke nadelen: zelfs de relatief dikke behuizing van premium aluminium laptops zal deuken als ze hard genoeg worden geraakt, en ze zullen dit vaker doen dan plastic vanwege een gebrek aan flex in een meerdelig chassis. Aluminium geleidt warmte ook veel beter dan plastic, waardoor sommige laptops oncomfortabel oververhit raken. In de ontwerpfase moet aanzienlijke techniek worden toegepast om hete zones zoals de processor en koellichamen weg te houden van plaatsen waar de gebruiker de machine waarschijnlijk gedurende langere tijd zal aanraken.
Magnesium legering
Magnesium, een alternatief voor aluminium, wordt als primaire legering gebruikt voor een toenemend aantal laptopontwerpen. Het is qua volume lichter dan aluminium met ongeveer 30% (het is eigenlijk het lichtste structureel gebruikte metaal ter wereld), terwijl het een grotere sterkte / gewichtsverhouding heeft. Hierdoor zijn elektronicabehuizingen van magnesiumlegering dunner dan vergelijkbare aluminiumontwerpen met dezelfde algemene duurzaamheid. Magnesium is ook minder warmtegeleidend, wat betekent dat ontwerpers meer vrijheid hebben bij het plaatsen van interne componenten die geen oncomfortabel hete behuizing creëren.
Magnesium is over het algemeen gemakkelijker te gebruiken dan aluminium in termen van fabricage, wat nieuwe ontwerpmogelijkheden biedt voor laptop- en tabletfabrikanten. Helaas is het ook aanzienlijk duurder als metaal. Om dit te compenseren, combineren fabrikanten soms magnesiumschalen met goedkopere plastic onderdelen op het frame of interne gebieden zoals de polssteun. Ontwerpen met een volledig magnesium-body, zoals de Surface Pro en sommige premium items in de HP ENVY- en Lenovo ThinkPad-lijnen, zijn meestal duurder dan vergelijkbare modellen.
Tussen aluminiumlegering en magnesiumlegering is er echt niet genoeg verschil om de aankoop van een nieuwe laptop op de een of andere manier te beïnvloeden. Met verhoogde stijfheid zal een magnesiumbehuizing minder snel buigen of deuken dan een aluminium behuizing, maar hij is ook vatbaarder voor scheuren bij verhoogde druk. De thermische eigenschappen zullen waarschijnlijk niet zo opvallen (aangezien fabrikanten hoe dan ook redelijk goed zijn geworden in het beheren van interne warmte). Tenzij u van plan bent om constant een laptop te gebruiken in omgevingen met hoge temperaturen, zouden de interne specificaties waarschijnlijk een dringender probleem moeten zijn.
Koolstofvezel
Koolstofvezel is een beetje een verkeerde benaming: het materiaal dat zo populair wordt afgebeeld op vliegtuigen en sportwagens is in feite een composiet van zowel geweven koolstofstrengen als meer rudimentaire polymeerbases. Kortom, het is een hightech kunststof versterkt met synthetisch carbon. Het resultaat is een materiaal met een extreem hoge gewicht / sterkte-verhouding, waardoor bescherming vergelijkbaar is met een metaal of legering met een fractie van het gewicht.
Het ziet er ook echt gaaf uit. De meeste fabrikanten pronken graag met het koolstofvezelmateriaal in hun ontwerpen, wat resulteert in een opvallend grijs en zwart weefsel dat direct herkenbaar is.
Het materiaal is, althans in sommige opzichten, gemakkelijker te gieten en te vormen dan metaal, en vereist slechts een eenvoudige gietvorm voor grotere stukken in plaats van een machinegestuurd freesproces. Koolstofvezel geleidt warmte met een fractie van de snelheid van aluminium of magnesium, waardoor het een ideale keuze is voor delen van de laptoptas waar gebruikers de huid kunnen plaatsen, zoals de polssteun.
Koolstofvezel heeft echter een aantal duidelijke nadelen ten opzichte van meer conventionele laptopmaterialen. Omdat het een composiet is van het koolstofweefsel en het kwetsbaardere polymeer, is de afwerking lang niet zo duurzaam als de geweven binnenkant – het is veel gevoeliger voor zichtbare krassen en deuken. De componenten eronder zijn misschien bijna net zo veilig als ze onder metaal zitten, maar een val in een hoek of een doordringende impact ziet er nog steeds behoorlijk slecht uit. Koolstofvezel is ook veel duurder om te produceren dan zelfs een magnesiumlegering.
Daarom wordt het voornamelijk ingezet als een combinatiemateriaal, waarbij de behuizingen lichtgewicht en aantrekkelijk koolstofvezel gebruiken op interne componenten zoals de palmsteun en het touchpad terwijl aan de buitenkant gelegeerd metaal wordt gebruikt. Voor zover ik weet, is er geen laptopbehuizing die volledig van koolstofvezel is gemaakt (hoewel er een paar smartphones zijn gemaakt van structureel vergelijkbaar Kevlar).
Gehard glas
De opkomst van smartphones eind jaren 2000 maakte van gehard glas – in het bijzonder Cornings gepatenteerde Gorilla Glass – een nieuw overwogen structureel materiaal voor allerlei soorten elektronica. Naast het vrij voor de hand liggende gebruik voor laptops met aanraakscherm, hebben sommige nieuwere ontwerpen gehard glas gebruikt voor laptopdeksels en zelfs premium touchpads die soepel volgen.
Modern gehard glas is verbazingwekkend goed, met krasbestendigheid die bijna net zo goed is als materialen als synthetische saffier. Het voelt ook best goed aan en het is nu relatief goedkoop om te integreren in het ontwerp van een laptop. Aangezien fabrikanten zoals ASUS al enorme bestellingen voor smartphoneglas hebben, waarom zou u dan niet een beetje op een laptop plakken?
Maar let op, gehard glas is nog steeds … nou ja, glas. Het is misschien krasbestendig en breekt minder snel dan een gewone ruit, maar een val op een redelijk hard oppervlak zal schermen, deksels en touchpads nog steeds doen versplinteren. Als materiaal voor laptop- en tabletbehuizingen is gehard glas een cosmetische toevoeging, en niet bijzonder duurzaam.
Afbeeldingsbronnen: Dell, ASUS, Lenovo, HP
