一种PPES以其对设计和制造的强烈护理而闻名，而其新的估中手表也不例外。但是，具有讽刺意味的是，手表只能通过将错误引入精致的制作材料来创造。
Apple最新设备中使用的一种熟悉的材料是硅，所有现代电子产品的基岩。工程师首先必须净化硅，以便少于百亿原子中的少于一个原子是杂质（即，除了硅）。他们使用称为的技术执行此操作区域炼油，其中材料逐点熔化，其中杂质收集在移动的熔融区域中，或者通过将硅转化成可以通过蒸馏纯化的化合物中，然后将其分解回纯化的硅。然后将纯硅生长成一个林，单个圆柱形晶体，直径高达六英尺（2米），直径为18英寸（45厘米）。除了稀有的杂质和熵施加的物理限制外，梭菌中的每个原子都精确地置于其邻国。确切的布置对于下一步至关重要：引入捏造的杂质原子的浓度（称为掺杂剂）调谐跨表面的电气性质，从而创建构成集成电路的半导体器件。这些步骤在紧密管理的制造设施标记为“兔子套装，”正压和空气净化过滤器，旨在使任何污染（除了所需的污染）远离硅基集成电路。
Apple Watch采用类似的策略，将错误纳入制作不同的材料，一个在小工具世界上不太熟悉的策略。在这种情况下，为了使手表的金属壳更耐用，更耐用。这对于由黄金制成的手表壳体尤其如此，以其纯粹的形式柔软。除了光泽之外，还是将金属瞬间可识别的东西是它的延展性，也就是说，它能够在没有破裂的情况下变形。为了了解Apple如何制造金手表，我们需要了解金属弯曲的东西。
对于稳固的变化，改变其成形的原子，使其上升必须改变它们的相对位置而不会分开。金属的硬度 - 变形的抵抗力 - 是原子彼此移动的难度的函数。在金属中，这种运动发生在一个名为的过程中滑。金属通常是结晶的，原子在箱子中像橙子一样包装在一起。（尽管原子实际上是概率的量子云，但对于研究固体而言，它只是为了将它们视为硬球而有用。）在整齐的行中是脱臼- 线性缺陷其中原子的额外行到否则将是一个有序的晶体结构被卡住。
想象一下橙子的箱子箱用箱子的下半部分堆积20行，但箱子的上半部分有21行;在两半之间的交界处，有一系列位错，行不匹配。因为金属原子互相粘合而不考虑方向，所以这种额外的原子提供了机会。当通过向物体施加机械力时按下原子时，脱位可以移动，随着“额外”原子的线路在其前面的新原子上短暂地键，在其唤醒中留下完美匹配的原子。当额外的原子线进入“板条箱”的末端时，桩的整体形状（其外部的形状）已经发生变化。将此过程乘以数百万，并且您得到了金属的变形。错位的运动意味着施加机械力导致物体形状的永久变化，因为位错中的原子发现新的原子键合。重要的是，任何使得脱位更难以移动的东西使得金属更难变形，这意味着必须施加更多的力以导致滑动。
最着名的硬化金属的策略是合金化的。纯金足够柔软，即使是厚厚的碎片也可以用手轻松弯曲，所以用于珠宝的黄金通常通过加入其他金属合金化。在黄色和玫瑰金苹果手表的情况下，这些包括银，铜和钯（也可能是其他金属;苹果并不完全伴随着他们的专有组合物）。二十四克拉黄金完全纯净，而在18克拉金，合金原子占金属质量的25％（24分的六个部分;它可以合法地比这一点少得多，但不能更多）。这些杂质原子妨碍移动脱位。没有合金原子，脱位中的金原子会愉快地从一排金原子上取出，并在下一个金色原子上。但同一点的较大或更小的原子提供了一种屏障，使得脱位难以通过。考虑比两个凸起的两个表面（除了原子，峰值和谷物更像能量差，比在空间中更容易地跳过两个平滑的金属彼此因此，合金化使得脱臼使得移动变得更加困难，这使得金属更加困难。
将机械力施加到金属的行为不仅会导致现有的脱位移动 - 它也会导致新的脱位在金属中发芽。新的脱位彼此碰到并干扰，并且任何妨碍脱位运动（包括其他脱位）的方式都使金属更稠固。弯曲金属以达到这种效果工作硬化，你可以通过展开一个纸夹，然后在单点来回弯曲它 - 首先是轻松弯曲的，但随着越来越多的错位会互相互相互相互相困难。因为脱位是有效地只有一个原子厚的线，所以弯曲的纸夹可以包括数百英尺/米的脱臼，与人细胞的核，直径约6微米的核心相同，含有数百英尺/米的脱位含有弦乐在未灭没时，DNA几乎六英尺（两米）。
在苹果手表的情况下，合金金浇铸成锭。然后将锭料研磨成精确的块，然后通过在两个滚子上又一次地通过它们在两次滚子之间进行硬化，每次挤压它们，使铸锭变成平板，然后将其加工成空白，并且还硬化它们正在进行中。
Apple Watch的闪闪发光的完美来自包含精确控制的缺陷的材料。通过组合几种不同类型的错误，Apple努力创建一种接近完美的设备。
您可以观看Apple Watch Manufacturing的详细视频这里（见下面手表中使用的黄金的视频）， 和这里更详细的视频中显示的制造过程的细分。
Debbie Chachra.是奥林工程学院的材料科学副教授。
