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石墨烯将颠覆硅时代,可穿戴设备或将迎来转折点

时间:2024-05-22 13:44:38 科技赋能

科学技术的发展,尤其是基础科学的突破,一直是工业乃至商业革命的驱动力。

关注前沿科技或者可穿戴设备的人一定对石墨烯这个词不陌生,也一定知道石墨烯对于可穿戴设备意味着什么。

它能否给一直被称赞但不受欢迎的可穿戴设备带来好处?春风?说到可穿戴设备,我们或多或少都能想到以Google Glass为代表的各种智能眼镜,以三星为首的各种智能手表,以Nike+为代表的智能手环,以及Oculus Rift等开发的一些大型虚拟现实产品。

头盔。

但事实上,这些产品还远远没有进入大众的生活。

尽管他们在被称为可穿戴设备元年的一年中经历了短暂的繁荣,但很快又恢复了平静。

如果只考虑用户端的原因,我们可以发现主要有两点:一是价格依然昂贵,只有技术热心、有资本的人才会光顾谷歌眼镜这样的高端产品;第二,用户体验不好。

事实上,智能手环的出货量并不低,但普遍受到诟病,最终被部分用户放弃。

2019年春季发布会上,苹果正式发布了Apple Watch。

与以往苹果产品发布带来的震撼不同,这次未能引发尖叫。

总体来说是半开放的,惊喜与失望并存。

虽然苹果不能算是最好的标杆,但也足以成为风向标。

那么Apple Watch所遭受的不满可以大致反映可穿戴设备面临的现状。

我们暂时不讨论复杂或简单功能的优缺点。

我们从三个技术层面来总结一下可穿戴设备的痛点。

  第一,外观的人体工学适配。

苹果的工业设计没得说,外观也确实足以与普通智能手表区分开来。

不过有兴趣的人一定还记得之前iWatch的概念图,就是一个一体式的圆形腕带,上面有自然弯曲的显示屏,但这并不能实现。

大多数人都喜欢佩戴圆形手表,尤其是女性。

这与方圆的审美无关,而是人体结构的必然结果。

任何戴过方形手表的人都会有一种感觉很累,因为总有一段不适合你的皮肤,所以有一种紧绷的感觉。

另外,每个人的手腕都是不同的,尤其是儿童和成人、男性和女性之间。

一款手表很难让所有用户都感到舒服。

真正好的外观应该能够适应人体结构。

对于可穿戴设备来说,最重要的就是显示屏要达到这样的效果。

目前我们还没有看到能做到这一点的产品。

延伸到人体,一个无法自我适应的电子产品,再小也无法真正让用户感到自然。

  其次,不可避免的功耗。

“晚上充电,戴一整天。

”苹果试图通过出色的文案让Apple Watch的最大缺点变得可以接受。

但对于可穿戴设备创业者来说,这是一个无法回避的问题。

笔者曾经做过一款智能手表产品。

在尝试增加电池容量、设计各种软件级功耗降低算法后,最终只能保证48小时的续航。

我们也讨论过,在智能手机每天都需要充电的时代,续航真的那么重要吗?不幸的是,即使极客们不关心充电的麻烦,可穿戴设备用户却关心。

根据用户对电池寿命的调查,可接受的最低限度是每周充电一次。

  第三,传感方面没有选择。

苹果这次也做出了艰难的选择。

原本预期的血压、压力监测功能被删除,Apple Watch 不可避免地落入了并非严格必要的“运动监测”范畴。

可穿戴设备的两大主题是智能化和量化,这两者都离不开传感器这个数据的收集者。

基本上,决定产品使用哪种传感器会对其功能产生明显的限制。

笔者始终认为,可穿戴设备真正的重点是医疗。

毕竟,相比于人的惰性,对死亡的恐惧让人更愿意做出牺牲。

细看时下流行的智能设备,包括血糖仪、皮试仪、空气净化器等,它们都与人们的健康息息相关。

这恰恰是可穿戴设备的短板,这是由智能手表、智能手环等载体无法搭载更合适的传感器的限制决定的。

苹果推出的产品一直被视为相应领域的标杆。

iPhone所采用的多项突破性技术确实让苹果无愧于这一殊荣。

那么为什么 Apple Watch 未能让人感受到在某些技术方面远远落后于竞争对手的变革感呢?上述三点是不是致命弱点?当然不是。

最近,包括英国埃克塞特大学 Monica Craciun 教授在内的国际科学家团队成功开创了一项新技术,将透明、柔性石墨烯电极嵌入纺织行业常用的织物中。

这一突破让我们看到未来的可穿戴设备能够灵活适应人体结构的希望。

可以想象,可穿戴设备真的可以“编织”,就像现在的布料编织成衣服一样。

 用于医疗健康监测和管理的可穿戴设备石墨烯是一种新材料,诞生仅十年,但已引起世界各地的关注。

它的创始人还获得了诺贝尔奖,甚至石墨烯现在也呈现出烯烃取代硅的趋势。

作为电子元件,石墨烯具有三个最有利的特性:透明、柔韧、导电性强。

那么基于石墨烯或改进的电子元件能否给可穿戴设备带来任何改变呢?首先,石墨烯的透明性和柔韧性是可穿戴设备成为真正可穿戴的途径。

如上所述,目前的可穿戴设备在适应人体结构方面存在致命缺陷,而只有可以随意弯曲甚至改变的石墨烯才能真正随意适应我们的人体。

其次,石墨烯的强导电性是解决电池寿命问题的方法之一。

目前用于可穿戴设备的石墨烯电池尚未发布,但已在电动汽车领域掀起颠覆浪潮。

此前,特斯拉CEO马斯克表示,使用石墨烯的特斯拉汽车很快就能行驶数公里,能量密度将比目前的普通电池提升近70%;西班牙科尔瓦多大学表示,已开发出首款石墨烯聚合物电池,可使电动汽车行驶长达10公里,充电时间不到8分钟。

一次充电即可行驶数公里。

“电池寿命短、充电时间长”是现在可穿戴设备面临的主要诟病之一,因此石墨烯显然提供了一条出路。

三是传感更加完善。

我们现在看到的传感器不可避免地依赖于硅晶圆。

无论他们多么小,他们都无法避免感到僵化。

早在2008年,爱尔兰科学家就利用石墨烯发明了一种新型可穿戴传感器,可以监测血压和呼吸,并能对婴儿猝死和睡眠呼吸暂停提供早期预警。

因为需要采集人体状态信息,所以最推荐的方法就是采集人体生物电。

生物电通过导电橡胶传输至传感器。

利用石墨烯,将石墨烯引入到橡胶中,可以增强导电性,让这种传感器可以随意变形,随意附着在人体上。

情报和量化所需的数据收集不再是一个困难的选择。

当然,很多人并不看好石墨烯。

更重要的是,石墨烯的商业化还远未达到规模化。

在前景广阔的可穿戴设备领域,目前还没有使用石墨烯的产品能够产生变革性的影响。

但我相信石墨烯的奇点已经到来。

正如华为任正非预测的那样,石墨烯将在十年左右颠覆硅时代。

笔者认为,在此之前,可穿戴设备肯定首先发生了变化。

石墨烯时代的到来,必将为可穿戴设备带来强劲而持久的春风。

我的阿拉丁科技不是做几个智能家居产品、跟风,而是希望是一种改变、颠覆。

作为一个想要在可穿戴设备领域有所建树的创业者,就应该像乔布斯一样拥有变革的勇气,敢于采用别人不敢用甚至不敢想的前沿技术,并做出划时代的产品。