如果说我们从未来概念设计和俗气的科幻电影中学到了一件事,那就是未来我们没有人可以离开柔性技术而生活。
例子包括测量我们生命体征的生物电子纹身和卷起并滑入我们口袋的平板电脑。
那么,他们在哪里?事实证明,制造真正灵活的设备比未来学家和电影制片人想象的要困难。
在CES这样的科技盛宴上,越来越多的厂商在展示柔性技术,但他们展示的功能却比较简单,就是可卷曲的屏幕和可伸缩的电路。
在现实世界中,将这些功能捆绑到一个小工具中是一个非常棘手的问题。
世界各地的研究实验室正在克服柔性电子产品面临的一些主要障碍,例如可拉伸电路和可弯曲电池。
如果这些障碍最终被克服,未来的电子产品将更难损坏,对周围环境的反应更加灵敏,人类与其互动的方式也将发生改变。
今年秋天,苹果发布了iPhone 6和iPhone 6 Plus智能手机,但随后却陷入了“弯道门”,让不少用户深感不安。
目前,许多设备的灵活性还很低,主要是因为电子产品由许多复杂的部件组成,其中大多数部件不能弯曲。
例如,处理器仍然蚀刻在硅晶片上,手机中的锂离子电池弯曲会产生难以想象的后果。
到目前为止,现实世界中存在的柔性电子产品并没有太多的优点,一些伟大的柔性技术还处于“纸上谈兵”阶段。
早在 2010 年,Wexler 就发布了首款柔性电子阅读器,索尼也在 2018 年发布了采用柔性 E-ink 电子墨水屏的阅读器 Digital Paper。
电子阅读器本身并没有什么令人兴奋的地方,但索尼数字纸的 13 2 英寸柔性电子墨水屏幕(尽管价格高达 100 英镑)暗示了可弯曲平板电脑的未来。
如今,距离索尼的数字纸发布已经过去两年了,我们仍然没有看到可弯曲的平板电脑,因为还没有人找到制造柔性处理器、内存和电池等组件的解决方案。
我们上面提到的两款柔性电子阅读器产品的组件都被硬塞在柔性屏幕的背面。
此外,目前市场上已经出现了一些采用柔性屏幕的智能手机,例如LG Flex2和三星Galaxy S6 Edge。
然而,正如我们所看到的,柔性屏幕与柔性手机并不相同。
用户得到的只是一部在打电话时能更好贴合脸部,或者可以通过侧面曲面屏查看的手机。
一些通知。
简而言之,柔性屏手机仍然只是一个花哨的噱头,并不是真正的实用功能。
在更大尺寸的设备方面,三星已经展示了英寸曲面屏电视,但它并不是真正的柔性设备。
所有这一切都可能归因于某些关键组件缺乏灵活性。
想象一下,这些部件被放置在柔性电子设备内,包括电线、电池、处理器和内存。
想要真正做到可弯曲,这些零件首先必须是可弯曲的,而且它们弯曲的速度和动作幅度必须一致,否则就会塌陷、散架,电子设备内部的电子线路也将不再整齐。
例如,如果您想要一款可以变形为更复杂形状的设备,那么您想要一款可以像纸张一样卷曲和折叠的平板电脑。
你可以再次重复我们上面的想象,也许你最终会毁掉平板电脑的内部组件。
毕竟电子元件很难真正做到可扩展。
电子产品要真正实现可扩展,基本上是不可能的,至少不容易。
接下来我们来谈谈柔性电路。
这项技术已经开始成熟。
柔性电路通常由导电拉伸聚合物组合制成,在过去十年中得到了突飞猛进的发展。
2000 年,柔性电路在拉伸约 70% 时仍能保持其导电性,现在它们可以拉伸至原始长度的 70%。
一般来说,弹性聚合物可以制造可拉伸的印刷电路板,就像松下去年发布的新型可拉伸电路板一样。
伊利诺伊大学工程教授约翰·罗杰斯表示:“传统半导体行业的发展轨迹是朝着小型化方向发展,即使产品变得更小、更薄。
对于柔性电子产品来说,这种趋势是相关且重要的。
”意味着一些组件,如无线电天线和简单的传感器,将变得更小、更薄、更灵活。
智能手机和可穿戴设备的普及最终将导致更小的芯片,比如英特尔的居里夫人,它将处理器、简单的传感器和蓝牙封装在其中。
正如罗杰斯所说,非柔性部件的尺寸越小,对未来柔性设备的发展越好,但对于电池来说,这一理论并不成立。
“电力供应是一个障碍,”罗杰斯说。
“你可以将大多数组件做得足够小,以最终实现你的灵活机制,但电池不同,因为电池容量是由它的体积决定的。
如果你把它做得很薄以实现灵活性,那么它的电池寿命会很长。
”简而言之,“此时,无线供电可能是最好的解决方案。
“本质上,在这种情况下,你所需要做的就是创建一个灵活的天线来接收电力,”罗杰斯说。
目前,西雅图已经有实验室测试这项技术。
在那里,设备的 Wi-Fi 数据流捕获振荡信号并将其转换为直流电。
目前,该技术仅适用于非常小的设备。
不过,在今年的 CES 上,我们看到了 Ossia 的无线系统在半空中为 iPhone 充电,而这项技术很可能会在今年年底正式商用。
最终,柔性技术将不可避免地进入消费电子领域,我们所要做的就是耐心等待。
有一天,我们将能够卷起一部大屏幕手机并将其放入口袋中。