鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1064次 | 2020年07月13日
可折疊手機(jī)電池組件如何彎曲?
一段時(shí)間以來,可折疊玻璃都是熱點(diǎn),在CES大展上,三星推出YoumOLED可折疊顯示屏,它更是起了推波助瀾的用途。
幾年來,三星、諾基亞、甚至蘋果都在開發(fā)可折疊手機(jī),但這一次,可折疊手機(jī)領(lǐng)域才有了真正的發(fā)展,它開始讓人們激動(dòng)和期待了。
一臺(tái)可折疊手機(jī)能干什么?姑且想像一下:可隨著身體的彎曲而折疊,放在口袋更舒適;從高處掉下不會(huì)摔壞,在受到?jīng)_擊時(shí)會(huì)彎曲,不碎;收藏更容易。
可折疊玻璃的問題關(guān)于可折疊手機(jī)來說,最大的挑戰(zhàn)在于讓表面玻璃彎曲;大家認(rèn)為可彎曲玻璃不會(huì)碎,這是一個(gè)誤解。
康寧部門副總裁兼willow玻璃項(xiàng)目總監(jiān)迪帕克-喬杜里強(qiáng)調(diào)說,WillowGlass可折疊玻璃設(shè)計(jì)初衷是成為襯底材料,從目前的水平來看,用它來保護(hù)內(nèi)部材料強(qiáng)調(diào)仍然不夠,設(shè)計(jì)它本來就不是為了這個(gè)目的。
的確,WillowGlass可以像康寧金剛玻璃相同進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理。金剛玻璃用在許多手機(jī)、平板、筆記本屏幕表面,起到保護(hù)用途,它的強(qiáng)度很好。盡管如此,就算強(qiáng)化后的WillowGlass玻璃強(qiáng)度足夠,可以讓它用在手機(jī)上且可以彎曲,但碎裂仍然是一個(gè)繞不開的難題。
當(dāng)化學(xué)家和產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)師談?wù)搹?qiáng)度,說的不是玻璃出現(xiàn)裂隙或碎裂;它實(shí)際上說的是產(chǎn)品能經(jīng)受跌落實(shí)驗(yàn),受到的損傷比剛性玻璃小,因?yàn)椴A軓澢?,可以減少傷害;但可折疊玻璃無法防止劃痕,且長期的磨損會(huì)使屏幕更容易破裂。
康寧WillowGlass玻璃可以深度彎曲,但它也可以被刺穿,可以折斷。
最初看到的可彎曲顯示屏可能會(huì)在外面包裹塑料,而不是玻璃,但彈力和耐用性存在挑戰(zhàn)。
喬杜里指出,幾年來,一些公司已經(jīng)展示可彎曲塑料顯示屏,但離商業(yè)化仍然遙遠(yuǎn)。
實(shí)際上,智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)大規(guī)模從塑料顯示屏向玻璃顯示屏轉(zhuǎn)移。比如iphone5就沒有用什么塑料Retina顯示屏。玻璃顯示屏的圖像更明銳、更清晰,觸摸響應(yīng)更敏捷。
玻璃還可以更好地防止氧氣和水的滲透,像手機(jī)這樣的電子產(chǎn)品恨不得離這兩樣?xùn)|西越遠(yuǎn)越好,它會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品受損老化。
假如看到可彎曲塑料顯示屏設(shè)計(jì),它們可能是參考產(chǎn)品或者概念設(shè)計(jì),或者是早期細(xì)分模型產(chǎn)品,而不是成熟的、面向大眾市場的設(shè)備。
就算你讓顯示屏和玻璃彎曲,其它內(nèi)部組件要彎曲也存在問題。電池如何彎曲?處理器呢?攝像頭模組呢?還有NFC電路呢?
電池公司LeydenEnergy研發(fā)副總裁MarkJuzkow說,今天的智能手機(jī)用的是傳統(tǒng)鋰離子電池,它是相當(dāng)堅(jiān)硬的,只有堅(jiān)硬不彎曲才能盡可能續(xù)航更長時(shí)間。
新電池技術(shù)仍處在研發(fā)初期,它的方向是讓電芯更薄更扁平,電池還拿不出針對可彎曲手機(jī)的解決方法。首先,電池用固態(tài)電解質(zhì)形成出現(xiàn)功率,這樣使得電池充電時(shí)間更長;其次,電池能量輸出無法讓手機(jī)運(yùn)行很長時(shí)間。
MarkJuzkow也指出一種可能,將更厚更短的電池放在設(shè)備的一端,這樣手機(jī)可以折疊電池卻不必。還有一個(gè)辦法,將許多更小的電池沿著屏幕排列,設(shè)備可以通過電池間的間隔彎曲。不過,第二種辦法有一個(gè)重要困難:電池越小電荷也越少,而且比大電池壽命更短。
盡管如此,并不代表可折疊手機(jī)無法成真。機(jī)械和設(shè)計(jì)工程師們一直在努力改變電池和印刷電路板形態(tài)。比如,在翻蓋手機(jī)中就曾普遍用到可折疊的印刷電路板,它連接手機(jī)的兩半。
在思考可彎曲手機(jī)時(shí),用什么材料也是一個(gè)問題。從設(shè)計(jì)角度來看,手機(jī)太軟或者太硬都不好。
FrogDesign設(shè)計(jì)主管羅爾斯頓說:你得有限度,可以用彈性塑料,但機(jī)身材料在彎曲之后又如何呢?
換句話說,假如手機(jī)彎曲了,它能回到原狀嗎?有時(shí),手機(jī)太有彈性,彎曲過了頭,無法復(fù)原。
羅爾斯頓認(rèn)為:最關(guān)鍵的是問題是材料的記憶性。假如彎曲或者不彎曲,它能保持多長時(shí)間?
由此來看,記憶性與復(fù)原性是對立的。好消息是,這樣的材料已經(jīng)存在,難題在于將所有部件組合成功能性設(shè)計(jì)品。
康寧部門副總裁兼willow玻璃項(xiàng)目總監(jiān)迪帕克-喬杜里說,因?yàn)椴AЭ梢跃砥饋?,在制造時(shí)更便宜,這是一個(gè)重要的好處。
但是,單一組件制造費(fèi)用低一些,并不意味著產(chǎn)品整體價(jià)格會(huì)便宜。研發(fā)、新材料制程,這些不是一夜之間完成的,讓玻璃彎曲是新技術(shù),它的價(jià)格肯定高。
普通消費(fèi)者要為可彎曲手機(jī)掏多少錢呢?是的,這是一個(gè)新玩意,可新鮮勁過后,可彎曲手機(jī)與傳統(tǒng)手機(jī)相比,可折疊到底有多實(shí)用?換句話來說,為了讓手機(jī)放在口袋更舒服一些,你愿意多付多少錢?
在想像可折疊智能手機(jī)時(shí),不要指望手機(jī)能彎成圈或者卷成卷。
FrogDesign創(chuàng)意主管羅爾斯頓說,讓手機(jī)卷起來是一個(gè)愚蠢的想法。他說:手機(jī)卷起來然后鋪開,這背離手機(jī)使用習(xí)慣。也就是說,大家從口袋拿出設(shè)備,立刻就想用,而不是要鋪開才用。
可折疊手機(jī)和其它設(shè)備可能有市場,但羅爾斯頓認(rèn)為在可彎曲玻璃和其它可彎曲組件真正成熟之前,產(chǎn)品不會(huì)出現(xiàn)。
康寧帕克-喬杜里認(rèn)同此看法,當(dāng)中有一個(gè)原因:廠商不清楚自己要什么。喬杜里說:我們在嘗試將玻璃商用化,但談到功能完備的設(shè)備時(shí),彈性到底是意味著什么大家意見不一。除了含義模糊,廠商如何從可折疊手機(jī)獲利也是一個(gè)問題。