El proceso de fabricación de un móvil queda fuera de los conocimientos del consumidor. Las técnicas empleadas son extremadamente complejas y requieren de un personal cualificado encargado de cada proceso. Vamos a intentar debatir y hacer un repaso a las tendencias que las grandes empresas están siguiendo en la fabricación de sus smartphones de gama alta. Nos centraremos en dos aspectos clave; el material utilizado y su incidencia en el peso y la sensación final. 

Los smartphones adelgazan

La tendencia que hemos visto en estos últimos años es que los móviles parecen haberse afincado entorno a las cinco pulgadas. Una vez que la pantalla no crece más, la competencia en el campo del diseño proviene de su experiencia de uso en mano. La sensación al tacto y el peso pasan a ser dos factores fundamentales.

Tenemos smartphones que desaparecen en nuestros bolsillos. Los pesos se sitúan alrededor de los 100 y pocos gramos, pero aunque parezca mentira nos hemos acostumbrado a notar la diferencia de unos pocos gramos. Al cabo de tantas horas de uso se acaba diferenciando un smartphone balanceado de uno con un peso por encima de la media. Algunos fabricantes por contra, deciden sacrificar unos pocos gramos para ganar en otras funcionalidades.

La gama Nexus compite este año con el Galaxy S4. Mientras que el Nexus4 se quedaba en 139g, el Nexus5 consigue igualar al terminal estrella de Samsung con 130g, demostrando que a pesar del precio se ha fabricado en la misma liga que los demás. El HTC One o el Xperia Z apuestan por un diseño más elegante y completo, pero ese cuerpo unibody tiene como resultado que estén con unos gramitos de más.

LG con el Optimus G Pro o Samsung con el Note2 presentaron phablets con pesos muy superiores. El tamaño de la pantalla es la culpable. Más grande significa más pesado. Sin embargo se sienten especialmente ligeros si tenemos en cuenta su tamaño.

Este año aún han mejorado más, consiguiendo que el LG G2 pese tan solo 143g con 5,2″ o el Note3 168g con 5,7″. Un trabajo increíble de Samsung en este aspecto, que pretende que muchos de aquellos que nos habíamos acostumbrado a las 4,7″ nos pasemos a una phablet que aunque no podamos manejarla con una mano, sí la podremos aguantar perfectamente.

En la gama media también encontramos números muy interesantes. El Galaxy Mini4 pesa 107 gramos con una pantalla de 4,3″, mejorando los 116g que presentaba hace unos años el Galaxy S2 con el mismo tamaño de pantalla. Y si nos vamos a fabricantes menos glamorosos tenemos aun mejores especificaciones. El Alcatel One Touch pesa 115g con una pantalla de 4,65″, y el rey en este aspecto es el Oppo R819, el smartphone más ligero con 110g en una pantalla de 4,7″. Como veremos después, unos números que sí son difíciles de lograr, pero a costa del acabado.

La elección del material

¿Vidrio, aluminio o plástico? Estas son las tres opciones mayoritarias cuando se trata de construir la superficie externa del móvil. El chasis del smartphone afecta completamente la sensación en la mano y es uno de los principales culpables de los pesos que hemos dado antes.

Si tuviéramos el móvil apoyado en la mesa o guardado en la mochila como ocurre normalmente con el portátil (o a veces con las tablets) no nos preocuparíamos del peso, pero es una consideración importante cuando se trata de un dispositivo que llevamos en la mano. Cada opción tiene sus ventajas e inconvenientes y su papel en el mercado, veamos con cual nos quedamos.

Aluminio premium

Este material ha sido recibido con críticas muy positivas. El HTC One es el perfecto ejemplo de smartphone construido en aluminio. Este material que ha estado disponible durante más de cien años ofrece una gran sensación en la mano. Un aluminio que cuenta con las siguientes características:

• Reciclable
• Ligero (en comparación con otros metales)
• Duro y resistente
• No es tóxico
• Es dúctil
• Sin embargo a causa de sus problemas de extracción es más caro que las alternativas. 

El proceso de extracción tiene un coste que depende de dos factores; la velocidad con la que se requiera extraer, y la cantidad. Esto provoca que los grandes fabricantes sea a quién menos problema les supone invertir en aluminio. Gracias a que es un material reciclable, una vez se ha invertido en la maquinaria necesaria se puede poco a poco recuperar parte de la inversión.

La línea de producción para tratar el aluminio sigue un proceso común al de los otros metales. Se construye el modelo del chasis, se corta, se liman y limpian los bordes y se utiliza diamante para cortar ciertas superficies. Una vez finalizado, a través de cámaras y microscopios se analizan los detalles, las rugosidades y los microcortes para asegurarse que el aspecto del metal sea lo más pulido posible.

Durante este proceso que puede ir desde cuarenta días hasta decenas de semanas pueden surgir numerosas impurezas, que al final será lo que diferenciará el nivel de calidad conseguida con el aluminio. Existen muchos equipos de investigación que trabajan en mejorar la producción de este metal, pero las cosas de laboratorio van despacio.

Policarbonato, el auge de los plásticos

La segunda opción es el material opuesto. En El Androide Libre ya hemos hablado alguna vez de las diferencias entre el plástico y el aluminio. Más capacidad para absorber el calor, ligeramente más liviano y más fragilidad son los atributos de la mayoría de tipos de plástico. Pero recordemos que plástico hay de centenares de tipos distintos. Desde polietileno que utilizan las bolsas hasta el policarbonato que es el elegido por las marcas para sus móviles. Nos centraremos en este último.

El policarbonato tiene varias desventajas, se llena de huellas, al tener una capacidad calorífica alta cuando se calienta se mantendrá más tiempo caliente. Pero tiene una característica clave que aunque al usuario final no le afecte mucho, es vital para los fabricantes. El policarbonato es tremendamente manejable y moldeable. 

Los fabricantes tienen dos opciones con el policarbonato. Por un lado está la opción del cuerpo unibody, que tiene por contra que la batería no puede ser extraída, pero que le dota de un aspecto final consistente. Por otro están los móviles que prefieren construir ligeras carcasas de plástico, cuyos resultados va mejorando con los años, y que seguramente al final acaben dando un aspecto parecido.

La diferencia con el aluminio es que el plástico resistirá menos, pero los daños no serán tan remarcables. El metal es preferible que no se dañe, porque cuando lo haga se notará más y será mucho más difícil de reparar. Esto vuelve a poner en manos del consumidor la decisión sobre que material elegir, durabilidad versus versatilidad.

Samsung es el principal fabricante al que se le ha criticado por hacer plástico barato, cuando en realidad hay numerosas investigaciones detrás. El policarbonato de la gama Galaxy es un plástico ligero, bien perfeccionado y que no tiene nada que envidiar al policarbonato que Nokia utiliza en su gama Lumia. Simplemente unos apuestan por la ligereza y otros por la consistencia y el tacto.

La producción del plástico es un mercado que mueve miles de millones. En 2012 se generaron 3300 millones de dólares, y se presupone que siga aumentando hasta por lo menos 2017. Se utiliza en los asientos de fórmula 1, en algunos proyectos de la NASA, en los cascos de los pilotos… el policarbonato es capaz de detener balas.

El Nexus5 ha sido construido en plástico también. Google sabe que manufacturar este material es mucho más fácil que no hacerlo con cerámica o metales. El postpocresamiento de los smartphones de policarbonato requiere más técnica, pero en general son más baratos de procesar gracias a las mejoras que hay. Reducción de costes, del peso del material, juntar partes más rapidamente y por tanto con mejores diseños los fabricantes tienen un margen de maniobra muy grande en el postprocesamiento del plástico.

Vidrio reforzado

Sony es el fabricante que ha apostado por el vidrio en su smartphone estrella. El Xperia Z está construido en vidrio, rodeado de un film que repele el agua. A diferencia del Nexus y otros, Sony ha decidido prescindir de Gorilla Glass y apostar por una solución similar.

Dragontrail se fabrica desde los 0.5 hasta los 5.0 milímetros permitiendo su uso para un sinfín de aplicaciones, entre ellas la fabricación del Xperia Z. Esta tecnología, unida al método de procesar el vidrio permite al smartphone resistir un gran abanico de temperaturas, aunque tememos que en nuestra review no alcanzamos tales extremos.

Si nos centramos en como serán las pantallas de nuestros smartphones, vemos que surgen iniciativas como el zafiro, pero cuyo coste es diez veces superior al Gorilla Glass 3. Esto es una limitación muy importante a la hora de apostar por un material y pocos fabricantes pueden permitírselo.

Otros materiales

Finalmente, no podemos dejar de nombrar los otros tipos de materiales con los que también construir un smartphone. Destaca el Kevlar, una fibra sintetizada con una excepcional resistencia a la abrasión y posee una rigidez muy elevada para tratarse de una fibra polimérica. Esta fibra fue utilizada con éxito en el Motorola Droid RAZR y el Droid RAZR Maxx.

Otro material es la fibra de carbono, con la cual Samsung presentó una alianza con un grupo dedicado a la investigación con ella. La fibra de carbono tiene una resistencia mecánica muy elevada y una densidad baja en comparación con otros materiales como el acero. Pero volvemos al mismo problema que presentan la gran mayoría de materiales, su coste de fabricación es muy alto. Por ejemplo Apple invirtió en un material llamado LiquidMetal, pero al final se percataron que únicamente les serviría para mejorar su lector de tarjetas SIM. Una aplicación muy limitada para que salga rentable.

No debemos desistir en probar y mejorar estos nuevos materiales, alguno puede al final surgir como una alternativa al vidrio, plástico o aluminio que tenemos hoy.

Jugando con el diseño

Los elementos son los elementos, y cada smartphone tiene que encontrar su manera de sacar ventaja de los buenos atributos e intentar remendar las desventajas del material escogido. El uso de fundas ayuda, pero es en el diseño donde radica la clave para intentar encontrar el equilibrio entre el peso del material y el acabado final. Nuestros smartphones tienen bordes cada vez más finos, y los bordes redondeados, superficies ligeramente curvadas o el peso bien balanceado a lo largo del móvil es una obligación cuando se diseña un dispositivo.

Modificando el chasis

Una de las estrategias que los fabricantes como Samsung han utilizado para mejorar la sensación del policarbonato es la aplicación de capas que imitan otro tipo de materiales. Tenemos el caso del Note 3 y su imitación del cuero en la parte trasera, idea que ya tenía la Blackberry Bold 9000 Esto no solo afecta a la sensación, sino al peso final del dispositivo.

El aluminio por su parte también acepta modificaciones, pero estas son a nivel industrial, no solo un añadido final en el chasis. Anodización, estampación, pulido, añadir una capa de pintura electrostática, o galvanoplastia. Modificaciones a nivel industrial que permiten modificar el aluminio y mejorarlo durante el proceso.

Limitaciones externas

Tenemos un problema extra por mucho que podamos modificar el material. Los atributos inherentes del material no pueden cambiar, y aquí el hecho de que el Aluminio sea un material conductor produce que se cree una Jaula de Faraday, culpable de los problemas de antena y cobertura de muchos smartphones. Y relacionado con esto está el nuevo estándar de carga inalámbrica, donde el plástico es mucho más viable. Detalles que a pesar de que el metal es un material premium hace que nos pensemos dos veces apostar por él.

Limitaciones internas

Sitios como iFixit nos muestran como todo, desde el procesador hasta el sensor fotográfico, que es uno de los culpables de que nuestro smartphone no sea tan fino, se está reduciendo.  Actualmente ya tenemos baterías como las de Sony, que con una capacidad de 7000mAh solo llegan a pesar 198 gramos. Comparando esa batería externa es tan pesado como el Note2, siendo una capacidad más apropiada para una tablet que para un smartphone. Afortunadamente, el peso de la batería no lo es todo. 

La densidad de energía que tienen las baterías de Li-Ion (las más comunes) es el quebradero de cabeza de los ingenieros. Se trabaja para que esta aumente y poder compactar en el mismo espacio más capacidad, pero la química interior de estos sigue siendo la misma, por lo que se necesitan nuevas patentes que mejoren esto. Una posibilidad que se está investigando es el uso de electrolitos para mejorar esta densidad.

La circutería interna del smartphone está compuesta por el panel táctil, la pantalla, los componentes internos, la placa base que contiene la GPU, las memorias, decodificadores de audio y video, controladores USB.. la batería y la cubierta de la batería. No todos los fabricantes controlan el tamaño de estos componentes, pues no son ellos los que los fabrican. 

Esto es un pequeño dilema, pues al final las opciones que tienen los fabricantes para reducir el peso final del dispositivo pasa por conseguir un ensamblaje perfecto. Optimizar, reducir el tamaño y ensamblar de manera eficiente.

La construcción se hace a la manera PoP, paquete sobre paquete. O lo que se podría decir como construir varias capas a la vez. Las tecnologías para modelar han mejorado mucho, permitiendo controlar la temperatura, la presión, la rigidez y el tamaño de los componentes con una precisión nanométrica.

De todos estos componentes, la pantalla es quién manda. Por un lado existe el modelaje de tres capas, y por otra se integra la pantalla y el panel multitáctil. Esto ha permitido que en estos últimos años se haya avanzado en smartphones mucho más delgados o se haya conseguido más espacio para baterías más grandes.

Ante variables limitadas, elección de nuevas ecuaciones

Como hemos visto la innovación proviene de ideas a la hora de ensamblar, construir y buscar alternativas a los materiales clásicos. Una de esas alternativas es el grafeno siempre está en boca de todos los procesos de creación, pero de momento solo se han conseguido pequeños avances en el campo de la construcción capa a capa. 

No hemos hablado en ningún momento de tablets. El tamaño de las piezas juega un papel fundamental. La pantalla del smartwatch será tan pequeña que permitirá encontrar métodos no aplicables cuando se trata de un smartphone. Los móviles flexibles obligarán a buscar alternativas al aluminio con lo que el mercado tenderá otra vez hacia la ligereza a costa de la dureza. La competencia se basará en un baremo de calidad/peso.

El Kindle pesa 170g con una pantalla de 6″, el PaperWhite 215g con LTE y Micromax tiene el récord del móvil táctil 3G más ligero del mundo con tan solo 55g. Las alternativas existen, y es posible que los smartphones ligeros del futuro no sean del estilo que hoy vemos.

Para nosotros una buena ingeniería en este caso es esa alianza entre la elección del material correcto, junto a un buen trabajo de procesamiento y ensamblaje. ¿Es el plástico barato? ¿Es el aluminio poco adaptable?

Estamos en un mundo de dispositivos portables, y el peso es una característica limitante. Hemos olvidado ya como los discmans se convirtieron en mp3s. La ligereza siempre es bienvenida, y aunque estemos a las puertas de conseguir el peso óptimo sigue habiendo mucho trabajo por hacer.

¿Cómo de ligero es muy ligero?