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柔性折叠屏登陆手机市场,这到底是啥黑科技?

科普小知识2022-09-25 23:00:16
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制作:中国科普

作品:赵晓都力学第三名(中国科学院力学研究所)

生产者:计算机网络信息中心

猪年春节联欢晚会在观众的掌声中结束,各种亮点和笑话随风而逝。然而,春节联欢晚会中的一项黑色技术越来越热了。这是在春节联欢晚会深圳分会场,30名舞者穿着的OLED全柔性显示屏——“软装”。充满科技元素和艺术感的柔性屏幕光芒四射,为中国人所熟知。

图片来源:2019年春晚

春节联欢晚会上,柔性屏幕服装大获成功后,OLED概念股成为节后a股市场最大的热点,几只相关股票持续交易。

来源:东方财富网

最近,这种热情进一步高涨:2月24日晚21: 00,一个国内手机品牌在西班牙巴塞罗那发布了新一代5G手机,这是该品牌的第一款折叠屏幕手机。就在几天前,另一家手机制造商也刚刚发布了其折叠式屏幕手机。

图片来源:2019年品牌新产品发布会

图片来源:2019年品牌新产品发布会

那时,折叠屏幕已经成为新一代手机的标准。现在是讨论肾脏能否保存的时候了吗?

来源:新浪微博

所以今天,让我们来看看什么是“黑色技术”。事实上,折叠屏幕是一种柔性屏幕,是由柔性电子技术的积累发展而来的。因此,为了探索“黑色技术”的内部,我们首先需要了解灵活的屏幕。

柔性电子技术:它对柔性屏幕成功的贡献

事实上,柔性屏幕的成功主要归功于近年来科学研究领域的一个新技术领域——柔性电子技术。

柔性电子技术是一种新的电子技术,它在柔性/延展性基底上制造有机/无机电子器件。与传统电子产品相比,柔性电子产品具有更大的灵活性,能够在一定程度上适应不同的工作环境,满足设备的变形要求。它的应用跨越许多领域,如航空、消费电子、医疗保健、机器人和工业自动化,并得到了中国、美国、日本和韩国的关键支持。

柔性电子学涵盖有机电子学、塑料电子学、生物电子学、纳米电子学、印刷电子学和其他交叉学科。它能提供的产品包括柔性显示屏、化学和生物传感器、柔性光伏、柔性逻辑和存储、柔性电池、可穿戴设备、电子报纸、电子皮肤和其他方向。在未来,它也许能够改变人们的食物、衣着、住房、交通等方面。

左边是传统的硅基电路板,右边是柔性电路板(照片来源:http://m.sohu.com/a/219234188_468626)

来源:新浪微博

柔性电子带来两大变化:柔性屏幕和柔性传感器

柔性屏幕(照片来源:金融365)

资料来源:金融365

上述柔性屏幕是柔性电子显示领域的一项重大技术创新。它通常指柔性有机发光二极管。与传统屏幕相比,柔性屏幕具有明显的优势。它们不仅更薄、更轻,而且功耗低,有助于提高设备的耐用性。同时,基于其灵活多变的特性,其耐用性远远高于传统屏幕,并降低了设备意外损坏的可能性。这些特性使柔性屏幕突破了传统屏幕的诸多限制,使得任何地方都可以变成柔性屏幕向你传达信息。因此,除了应用于手机、个人电脑和其他电子设备外,柔性屏幕在智能交通、智能服装、航空航天和军事领域有着广泛的需求。

来源:百度百科

在柔性电子技术中,另一项可能给行业带来革命性变化的技术是柔性传感器的发展。利用柔性传感器和电导体,科学家可以将外力或加热条件转换成电信号,然后传输到机器人的计算机进行信号处理。因此,可以生产透明的、柔性的、可延展的、可*弯曲的、可折叠的和可佩戴的电子皮肤,从而实时准确地监控人体的各种指标。

来源:搜狐科技频道

资料来源:日本科技展

最近,中国科学院力学研究所苏研究所课题组与大连理工大学和北京航空航天大学的研究人员合作,基于机械结构设计开发了一种适用于穿戴设备的薄膜贴片式柔性曲率传感器。该传感器能够精确测量被测曲面的动态弯曲曲率和弯曲角度,弯曲测量结果不受拉伸变形的影响,因此在实际应用过程中,不需要传感器与被测曲面完美贴合,只需简单贴合即可,即使戴手套或穿紧身衣的方式也完全没有问题。

资料来源:中国科学院

同时,该传感器也非常适合与服装集成,可应用于关节弯曲监测、手势识别、坐姿监测等柔性智能穿戴设备。

曲率传感器用于手势识别和坐姿监测(照片来源:中国科学院)

此外,该团队还开发了一种用于检测高速轨头曲面压力分布的柔性空气压力传感器,以及一种用于检测复杂结构内部损伤的超声波柔性探头。电极式心率传感器用于实时检测心率状态。

猪心脏附着柔性传感器(图片来源:中国科学院)

心率传感器(图片来源:中国科学院)

随着柔性显示屏、柔性传感器等的成功应用。这意味着柔性电子已经开始从理论走向实践。它可能开启新一轮电子设备革命,让人们更接近机器。柔性电子产品即将进入你的家庭。你准备好了吗?