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全球首款支持防水的折叠屏手机,竟然离不开这些新材料

来源:贤集网     发布时间:2021-09-22
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9月初,三星在国内召开了一场旗舰新品发布会,并发布了两款最新折叠手机——Galaxy Z Fold 3与Galaxy Z Flip 3。

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三星的Fold 系列来到第三代,期间经历了「好看-能用-好用」的过程,Galaxy Z Fold 3搭载的屏下摄像头以及Galaxy Z Flip 3不足万元的高性价比无疑成了当晚最大的亮点。


但除了上述两个特色,这次三星新品还有一个更引人注目的标签——全球首款支持【防水】的折叠屏手机。


我们可以看到,在官网的手机介绍详情页上,赫然写着“IPX8防水等级让您使用更安心”字样。

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防水已经成了当下常规手机的标配,现在连折叠屏都支持防水了,我们在感叹下科技惊人的进步速度的同时,也忍不住发问:商家宣传的防水手机真的能防水么?我能随便把手机丢水里了?这个IPX8防水等级是什么意思?


这个问题,确实值得好好聊一聊。


防水手机,早已不是新鲜词


在网上有资料可循的第一款防水手机,是卡西欧于2005年5月推出的一款名叫Canu 502S(又名G'zOne)的手机。

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Canu 502S为功能机,翻盖的内侧是一块2.2英寸QVGA屏幕,外侧是一块1英寸圆形屏幕。该机还搭载了130万像素摄像头、电子罗盘、夜光时钟、MP3播放器、秒表和USB接口。除了防水,Canu 502S还防震。


随着2013年索尼Xperia Z的推出,具备防水能力的轻薄美观化智能手机慢慢受到了市场认可。


华为、小米、Apple、三星、oppo等各大主要厂商也都相继推出了防水机型。

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华为 HUAWEI P50 Pro 4G :IPX8防水等级

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小米11 ultra: IPX8防水等级

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小米11pro:IPX8防水等级

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iphone 12:IPX8防水等级


还有开头提到的三星Galaxy Z Fold 3和Galaxy Z Flip 3也都是IPX8防水等级
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那么,三星是怎么做到防水的呢?竟然用到了这些黑科技!


一、折叠20万次还能用的新型润滑剂!


一般来说,提高手机的防水性可以通过找到手机内部所有可能进水的地方,然后通过胶水或橡胶垫圈密封这些进水口。


但折叠屏手机有所不同,除了密封扬声器孔、USB-C端口和SIM卡插槽等这些常见的进水口,还有铰链、柔性屏幕、电线等这些对折叠屏手机来说重要零部件同样很容易进水。


事实上,由于折叠屏手机的铰链附近有很多活动部件,厂商大多没有办法做到完全密封。


三星开发了一种特殊类型的润滑剂,三星机械团队的首席工程师Hee-cheul Moon介绍,“该润滑剂可以真正很好地粘附在设备中的所有的小部件上”。但任何润滑剂都会出现磨损情况,三星认为这款润滑剂可以起到20万次润滑作用,足以用户使用。


据悉,三星还曾用可乐来测试其防水性能,但三星并没有公开表明两款折叠屏手机可以承受苏打水的浸泡。


此外,三星为了防止灰尘进入手机内,选择将细小的尼龙刷子切割成不到一毫米宽的小刷子附在盖子上,提高了手机的耐用性。


二、用“胶条”防水?三星玩出防水新花样


与常规的手机不同,折叠屏手机的屏幕需要与手机机身有一些距离,这样让手机在折叠或展开时,屏幕能够灵活运动。因此手机机身上的一些孔的位置会随着手机的形态不同而改变。


为了密封这些手机机身上的孔,三星开发了一款厚厚的“双面胶带”,这款胶带的厚度足以让屏幕灵活滑动。同时,由于较厚的胶带围绕在零部件的周围,能保护好零部件与机身粘贴的位置不会遇水。


折叠屏的手机是由很多层屏幕组合而成,三星采用了压敏粘合剂(pressure-sensitive adhesive)将其密封起来,因此水并不会进入到屏幕当中,最多会在屏幕以及手机两个机身之间或者流入铰链。由于其他零部件都采用了防水材料,所以并不会对手机的零部件和性能造成伤害。


三、遇空气就固化,三星用新材料完成柔性密封


除了以上的问题,折叠屏手机还面临着手机两侧电线处难以防水困境。因为这些电线的移动幅度很大,常规手机采用的橡胶垫圈可能难以在折叠屏手机上起到作用。


三星采用了“固化垫圈(cured in place gaskets)”的方式,在空隙处注入新型液体材料。该材料遇到空气后会逐渐固化,可以在电缆带附近形成柔性密封(flexible seal)。


“当它进行密封时,它是流体形式,”Moon表示,“但它一旦暴露在空气中,就会变成固体。”


我们可以把它想象成一种粘在手机和电线上的柔性环氧树脂(flexible epoxy),提供了一定防水密封性能,但会比橡胶垫圈提供更多的活动空间。


但值得一提的是,尽管这些新型粘合剂提高了手机的防水性,但第三方维修店可能会很难处理这些“双面胶带”和新型粘合剂,这将会提升维修难度。


四、屏幕层重新排列组合,屏幕耐用性提高八成


除了增强手机的防水性能,此次,三星还通过重新排列手机屏幕层来以提高手机的耐用性。


现在,三星Galaxy Z Fold 3屏幕从里到外分别是,用于触控笔输入Wacom数字转换器层、OLED显示器、超薄玻璃、保护性聚合物层、以及一层“可拉伸的PET”屏幕保护膜。


三星旗舰产品规划组的高级专家Byeng-seok Choi表示,与以前的折叠设备不同,这种新型可拉伸PET并不容易留下指纹痕迹,并且不易受到划痕或凹痕。


Choi还表示,三星在Galaxy Z Fold 3上实现了“屏幕耐用性比我们之前的产品提高了80%或更多。”


五、自研新型铝合金,三星表示将应用于更多机型


三星还在发布会上展示了手机外壳的耐用性升级,此次三星采用自己研发的新型铝合金,Armor铝。三星高级实验室的首席工程师Sung-ho Cho表示,该款铝合金“能够将强度提高10%或更多”。


三星在发布会上做了一个简短的演示,它将一块Armor铝与市场上常见的7000系列铝相撞,Armor铝的凹痕比7000系列铝的损坏程度要小得多,Armor铝更为坚硬。


三星表示Armor铝已经获取了专利,这种新型铝材料已经用于Galaxy Z Fold 3和Galaxy Z Flip 3框架和铰链上,但三星还计划在更多手机上采用该款材料。


Cho表示三星坚持使用铝是因为它的重量,但这种合金铝更加坚固,有助于防止屏幕上的外部玻璃破裂。


“它提供了坚固耐用的骨架,可以最大限度地减少对其他材料的影响,”他说,“它有点像不同材料之间的冲击缓冲器(shock buffer)。”


三星采用了一些新的粘合剂材料、新的铝合金等材料来增强折叠屏手机的耐用性。由此可见,折叠屏手机的更新迭代与新型材料的研发有着密不可分的关系。


三星一直属于折叠屏手机市场的头部玩家,但越来越多的科技巨头也开始下场研发自己的折叠屏手机。近日,有爆料者表示谷歌Pixel折叠手机将在今年年底发布,谷歌有关折叠屏的专利申请似乎也侧面印证了这一点。根据郭明錤发布的报告来看,苹果大概率会在2023年发布“折叠屏iPhone”。


目前,折叠屏手机仍处于小规模阶段,科技巨头的下场能否带火整个折叠屏手机市场?我们拭目以待。

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