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手機(jī)屏幕彎曲背后的挑戰(zhàn)

來源：騰訊新聞客戶端 ? 2019-05-16 16:26:51

智能手機(jī)像紙一樣卷起來，折疊起來，是不是不可思議?南澳大利亞大學(xué)教授Drew Evans說這種產(chǎn)品很快就會(huì)出現(xiàn)在生活中。

我們所說的不只是翻蓋手機(jī)，還有屏幕可以真正彎曲的智能手機(jī)。

三星野心勃勃準(zhǔn)備推出Galaxy Fold手機(jī)，不過一些評(píng)測人員說屏幕可能會(huì)破碎，三星被迫推遲上市時(shí)間，盡管受到挫折，2019許多制造商仍然想推出新折疊屏手機(jī)。

智能手機(jī)像紙一樣折疊卷起，聽來不可思議。那么柔性技術(shù)到底存在怎樣的挑戰(zhàn)呢?

怎樣才能具備柔性?

要回答這個(gè)問題，首先要理解柔性的意義。

我們需要可以變形但是不會(huì)碎裂的設(shè)備嗎(如果你坐在手機(jī)上，它不會(huì)破碎，而是彎曲)?也許我們可以像紙一樣將它卷起來，變成圓柱體?或者像Galaxy Fold一樣折疊?

這些使用情況是不同的，對(duì)設(shè)備性能和材料提出了更高的要求。

材料容易破碎嗎?它們天生具有柔性嗎?當(dāng)它們彎曲、卷起、彎折或者折疊時(shí)，是不是像平坦時(shí)一樣工作?

這些問題正是許多科學(xué)家、工程師正在思考的。它涉及到材料科學(xué)，還有許多的先進(jìn)制造技術(shù)。

玻璃

消費(fèi)電子產(chǎn)品經(jīng)常會(huì)用到堅(jiān)固的玻璃基片或者表面。漂亮的玻璃硬度很高，而且具有熱穩(wěn)定性，可以大規(guī)模商用。

玻璃很少彎曲或者彎折，可以加熱到很高的溫度。制造電子設(shè)備時(shí)，尤其是擁有平面顯示面板的設(shè)備，這些特征相當(dāng)重要。

為了制造電子設(shè)備，需要用到復(fù)雜的材料圖案，這樣才能形成電路。有時(shí)，這些圖案比頭發(fā)絲的寬度還要小，甚至可能像病毒一樣小(100納米)。想在高性能電子材料上形成這樣的圖案涂層，溫度超過500攝氏度時(shí)在玻璃上很容易實(shí)現(xiàn)。

如果想讓玻璃具備柔性，就要改變基片。最明顯的選擇就是聚合物和塑料。材料很薄，可以變成不同的形狀，而且不會(huì)破碎。

可惜，大多塑料無法在500攝氏度高溫之上加工處理。

一些公司開發(fā)了新技術(shù)，比如康寧，它造出特殊薄玻璃，可以彎曲。

想制造柔性電子產(chǎn)品，讓玻璃彎曲只是其中一步，還有很多步。在一些應(yīng)用中，甚至連可彎曲玻璃也有可能不太實(shí)用。

電子設(shè)備

除了基片，電子材料本身也面臨挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代電子產(chǎn)品是用金屬、陶瓷制造的，必須加熱到很高的溫度才能變成電路，不太容易彎曲。

像Nylon、Teflon和聚酯這樣的聚合物本身具有柔性，可以彎曲、折疊或者卷曲。但是聚合物往往無法導(dǎo)電，而且無法加熱到很高的溫度。

所以要對(duì)聚合物進(jìn)行加工，讓它具備導(dǎo)電能力。導(dǎo)電才能傳輸流電。工程師雙管齊下，一方面改變現(xiàn)有材料的制造方法，另一方面改變新材料的制造方法。

有了更大的涂層機(jī)器，制造時(shí)不需要太高溫度，有點(diǎn)像噴墨、卷對(duì)卷打印(打印電子元件)。很快，我們的手機(jī)可以高速打印出來，就像報(bào)紙一樣。

需要彎曲技術(shù)嗎

解決材料、制造挑戰(zhàn)似乎是可以做到。不過我們?yōu)槭裁聪胍嵝约夹g(shù)呢?

我們?cè)缇蛪粝胫桨咫娨暷軌蚓砥?，伸展，能掛在任何地方。就像電子海?bào)一樣，現(xiàn)在的柔性電視就能做到，2018年LG展示過65英寸可卷曲電視。

除此之外，柔性技術(shù)還有其它一些優(yōu)勢。在終極穿戴計(jì)算機(jī)中，我們可以將電子技術(shù)與生物技術(shù)融合。

我們的皮膚柔軟、有彈性、易伸縮。有了柔性技術(shù)，穿戴計(jì)算機(jī)可以與人完美融合。結(jié)合如果完美，我們甚至都感覺不到設(shè)備的存在。

作為基片，即使玻璃具備柔性，也不能與生物技術(shù)融合。為什么?因?yàn)樗粔蜍洠眢w移動(dòng)時(shí)它也不能變形。

如何制造柔軟的基板呢?墨爾本皇家理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)正在努力。

它們正在開發(fā)可以像臨時(shí)紋身一樣的電子產(chǎn)品，穿戴者可以獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過紫外線照射獲取。一些公司正在開發(fā)裝在處方眼鏡上的電子產(chǎn)品。

就像三星Galaxy Fold一樣，電子隱形眼鏡也受到挫折，因?yàn)樵缙跍y試結(jié)果發(fā)現(xiàn)它還不盡人意。

在不久的將來，柔性技術(shù)將會(huì)在生活中普及。它會(huì)成為材料與制造工藝的一大突破。

一旦實(shí)現(xiàn)，身體與網(wǎng)絡(luò)世界交流的方式將會(huì)提升到新水平，達(dá)到今天無法想像的水平。

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