騰訊數碼Raul
如果說我們自未來感十足的概念設計,和俗氣的科幻電影中,學到了一件事情,那就是我們每個人未來都離不開柔性技術,例如能夠衡量我們生命體徵的生物電子紋身,以及能夠被卷起來放入到我們口袋中的平板電腦。
那麼,它們在哪裡呢?
事實證明,製造真正意義上的柔性設備,要比未來學家和電影製造商所想像得更難。在諸如CES這樣的科技盛宴中,越來越多的廠商對外展示了柔性技術,但是它們所展示的功能都比較單一,那就是可捲曲的螢幕和可拉伸電路。在現實世界中,如果說要將這些功能都捆綁到一個小工具中,是一個非常棘手的問題。
當前,柔性電子產品所面臨的一些主要障礙,例如可拉伸電路和可彎曲電池等技術的研發,正在世界各地的研究實驗室中被逐漸克服。如果這些障礙最終都被克服了,未來的電子產品將會很難被損壞,能夠對它們周圍的環境做出更多的反應,人類與它們的互動方式也將會被改變。
2014年秋季,蘋果對外發佈了iPhone 6和iPhone 6 Plus智能手機,但是隨後就陷入了「彎曲門」,很多用戶深受其擾。當前,很多設備的靈活性還是很低的,這主要是因為電子產品由很多複雜的元件組合而成,其中大部分的組件是不能彎曲的。例如,處理器仍然被蝕刻在矽晶片上,而手機中的鋰電子電池彎曲之後的後果也是不可想像的。
迄今為止,現實世界中存在的柔性電子產品,的確不存在太多的可取之處,一些偉大的柔性技術仍然處於「紙上談兵」的階段。早在2012年,Wexler就發佈了首個柔性電子閱讀器,而索尼2014年也發佈了搭載柔性E-ink電子墨水螢幕的閱讀器Digital Paper。從本質上來講,電子閱讀器的確不存在令人興奮的地方,但是索尼Digital Paper採用的是13英寸柔性電子墨水螢幕(儘管其售價高達600英鎊),這也暗示了可彎曲平板電腦的未來。
如今,距離索尼Digital Paper的發佈已經過去兩年的時間了,我們卻仍未看到可彎曲平板電腦的身影,因為尚未有人找到製造柔性處理器、記憶體和電池等元件的解決方案。我們上述提到的兩款柔性電子閱讀器產品的元件都是被死板地硬塞到柔性螢幕的背後。
再有就是,當前市場中已經出現一些採用柔性螢幕的智慧手機,例如LG Flex 2和三星Galaxy S6 Edge。但是,正如我們所看到的,一個柔性螢幕並不等於一個柔性手機,用戶所得到的只不過是一個在打電話時,能夠更好地貼合面部的手機,或者是能夠通過側面彎曲螢幕去查看一些通知。簡而言之,柔性螢幕手機當前仍然只不過是一個奇特的噱頭,並不是一個真正實用的功能。
就更大尺寸的設備來講,三星已經對外展示了一款105英寸的曲面螢幕電視機,但是它也並非是真正意義上的柔性設備。這一切,也許都可以歸咎於某些關鍵的零組件缺乏靈活性。
想像一下,這些零組件被放置在柔性電子設備的內部,包括電線、電池、處理器和記憶體等,如果說要做到真正意義上的可彎曲,這些零組件首先要可彎曲,並且它們的彎曲步調和動作幅度都要保持一致,否則就會崩潰、散落,電子設備內部的電子電路就會不再整齊。
而如果說你想要的是能夠變身為更加複雜形狀的設備,例如你想要的是一款能夠像紙一樣被捲曲、潰縮起來的平板電腦。你可以再次重複我們上面的想像,也許最終你會破壞掉平板電腦內部的組成部件,畢竟電子部件是很不容易做到真正意義上的可伸縮的。電子產品想要做到真正意義上的可伸縮,基本上是不可能的,至少是不容易的。
下面,我們再來說一說柔性電路,這項技術已經開始走向成熟階段。通常情況下,柔性電路就是由導電拉伸聚合物組合而成,它在過去十年中取得了突飛猛進的發展。2008年,柔性電路能夠在伸展約70%的情況下,仍然保持其導電性,現如今其可以通過伸展達到原有長度的1000%。一般來講,彈性聚合物可以創建一個可拉伸的印刷電路板,就像是松下去年所發佈的新型可拉伸電路板那樣。
來自伊利諾大學的工程學教授John Rogers表示:「傳統半導體產業的發展軌跡,是向小型化方向發展,也就是讓產品變得更小、更薄。對於柔性電子產品來講,這種趨勢具有相關性和重要性。」這意味著,一些組件,例如無線電天線和簡單的感測器,將會變得更小、更苗條,擁有足夠的靈活性。
智慧手機和可穿戴設備的激增,最終也將導致晶片變得越來越小,就像是英特爾的「居禮夫人」,它紐扣大小的身體中包括一個處理器、簡單的感測器和藍牙。正如Rogers所說的,不靈活的元件的體積越小,對於柔性設備的未來發展越有好處。
不過,對於電池來講,這種理論就不成立了。Rogers表示:「電力供應是一個障礙,你可以讓大部分的元件都足夠小,最終實現你的柔性機制,但是電池就不同了,因為電池容量是由它的體積所決定的。如果說將它做得很薄去實現其靈活性,它的續航時間就會很短。」
這個時候,無線電源可能就是最佳的解決方案。Rogers指出:「實際上,在這種情況下,你所需要做的就是創建一個靈活的天線去接收電源。」
當前,西雅圖已經有實驗室在測試這種技術。在那裡,設備的Wi-Fi資料流程會抓住振盪信號,並且將其轉化為直流電。目前,這種技術僅可以滿足體積很小的設備。但是,在今年的CES中,我們看到Ossia的無線系統為iPhone進行半空充電,這項技術很有可能在2016年年底正式商業化。
最終,柔性技術將不可避免地,在消費電子產品中真正實現,我們要做的只不過是耐心等待。未來的某一天,我們一定能夠將螢幕巨大的手機卷起來放入我們的口袋中。
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