可以肯定,當(dāng)哈利·波特在霍格沃茨魔法學(xué)校中看到《預(yù)言家日?qǐng)?bào)》時(shí),絕對(duì)不會(huì)想到這獨(dú)屬于魔法世界的神奇法術(shù),有一天會(huì)被麻瓜竊取。
《預(yù)言家日?qǐng)?bào)》是哈利·波特魔法世界的一份神奇報(bào)紙,它能在柔軟的紙張上呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)的影像,能折疊又會(huì)動(dòng)
而當(dāng)手機(jī)行業(yè)終于行進(jìn)到5G大門之前時(shí),也同樣無人想到,扣開5G大門門扉的,是華為Mate X。
華為Mate X
手機(jī)帝國5G時(shí)代的第一個(gè)
里程碑
正如1G時(shí)代興起的MOTO大哥大,2G時(shí)代崛起的諾基亞,3G時(shí)代誕生的iPhone,華為Mate X無疑成為2019年這個(gè)5G商用元年的第一個(gè)里程碑式產(chǎn)品,其眾多創(chuàng)新將被寫進(jìn)手機(jī)產(chǎn)業(yè)帝國的歷史。
華為Mate X厚度只有5.4mm,折疊起來也僅僅11mm,擁有真正的全面屏和最窄的邊框,折疊起來6.6英寸19.5:9的比例,是目前最符合用戶使用習(xí)慣的折疊屏手機(jī)。
華為Mate X不僅可以支持完整的5G(NSA網(wǎng)絡(luò)和SA網(wǎng)絡(luò)),還支持雙卡,為用戶隨時(shí)接入通信網(wǎng)絡(luò)做了最好的兼容性設(shè)計(jì)。
華為Mate X搭載最快最安全的55W超級(jí)快充。
……
從上面這些關(guān)鍵規(guī)格來看,可以看出華為Mate X完全是按照大規(guī)模發(fā)貨準(zhǔn)備的。華為手機(jī)產(chǎn)品線總裁何剛在產(chǎn)品發(fā)布后的記者會(huì)上曾明確表示,華為Mate X每個(gè)月爭取出貨10萬臺(tái)。
今天我們放下5G、快充、拍照等,只談?wù)勅A為Mate X的折疊設(shè)計(jì),看看里面的“魔法”。
鷹翼式折疊,轉(zhuǎn)軸鉸鏈的100個(gè)密碼
一根筷子折疊了就斷了;
一根鋼筋折疊了就歪了;
一個(gè)屏幕折疊了,一種結(jié)果是這樣;
(開個(gè)玩笑)
還有一種是這樣
在討論轉(zhuǎn)軸前,我們要先來看看折疊和長度的關(guān)系。
舉個(gè)栗子:一本書,其紙張長度都是一致的,因此,書口也就能保持平整。
書籍在彎折前,書口長度短而平
假如我們將這本書彎折,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),書口部分變形了。
書籍在彎折后,書口長度拉長、變斜
彎折后,書籍中部形成了一個(gè)半圓,原本短而平的書口變得長而斜。
變形的原因在于,彎折處形成了一個(gè)圓,從圓心往外,圓周越來越長,而一本書的紙張長度都是一樣的,這就導(dǎo)致書口拉伸變形。
如果要讓書口的形狀不變,那么,紙張的長度就必須改變:要么是圓周內(nèi)側(cè)紙張縮短,要么是外側(cè)紙張變長。這是折疊屏要解決的第一個(gè)問題。
這里其實(shí)有初中數(shù)學(xué)老師教的公式,當(dāng)兩個(gè)平面疊在一起彎折,由于兩個(gè)平面的彎曲半徑不一樣,導(dǎo)致疊在下面的平面會(huì)“變長”。這就是上面我們看到的書本折疊后的書口。
折疊狀態(tài)下內(nèi)外層容易產(chǎn)生長度差
第二個(gè)問題就是,類似書本的彎折過程,屏幕的折疊會(huì)遇到變形的難題。
華為Mate X不管在展開態(tài)還是折疊態(tài)下,都可以保持平整,其秘密就在于:
華為Mate X獨(dú)家專利設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)軸,在手機(jī)折疊與展開的過程中,能夠自主根據(jù)折疊的角度,自動(dòng)伸縮,從而保證整部手機(jī)的平整狀態(tài);
并且轉(zhuǎn)軸巧妙地將內(nèi)部的100多個(gè)與散熱、走線相關(guān)的精密元器件包含其中,協(xié)同運(yùn)動(dòng)。
這個(gè)打破物理常識(shí)的細(xì)節(jié),背后是長達(dá)3年的艱苦攻關(guān)。
早在2015年,華為工程師便開始尋訪業(yè)內(nèi)對(duì)于轉(zhuǎn)軸的解決方案,但是,在智能手機(jī)普及之后,轉(zhuǎn)軸在手機(jī)上的應(yīng)用幾乎為零,業(yè)內(nèi)對(duì)轉(zhuǎn)軸的研究趨于停滯。
2016年,項(xiàng)目組啟動(dòng)了第二次研究工作。為了攻克折疊屏手機(jī)的轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)方案,項(xiàng)目組集中了中國、歐洲、日本等在精密器件制作上富有經(jīng)驗(yàn)的頂尖專家,聯(lián)合攻關(guān)。
在經(jīng)過無數(shù)次摸索后,折疊方案逐漸成熟并固化下來。
在這個(gè)方案中,折疊屏被分為4層:
最上層,是屏幕的保護(hù)層
傳統(tǒng)手機(jī)的最外層是玻璃,不可彎折。為了實(shí)現(xiàn)彎折,華為 Mate X采用了一種高分子材料作為保護(hù)層,在保持可彎折特性的前提下,為屏幕提供保護(hù)作用。
第二層,是可彎折柔性屏幕
第三層,是一層軟膠支撐片
它的作用像是屏幕的“席夢(mèng)思”,是屏幕和底層轉(zhuǎn)軸的過渡層,連接兩者。軟膠支撐片實(shí)際上是一種硅膠材料,如果要和屏幕連接起來,可以用一種底涂劑黏貼起來——但是,這種底涂劑對(duì)環(huán)境保護(hù)并不友好。因此,華為工程師們只能另辟蹊徑,采用了高分子材料和軟膠相嵌合的方案,從而規(guī)避了底涂劑的使用。
第四層,就是關(guān)鍵的轉(zhuǎn)軸
由于屏幕的長度是不變的,那么,轉(zhuǎn)軸就必須自動(dòng)調(diào)整長度,進(jìn)行伸縮。在屏幕展開時(shí),轉(zhuǎn)軸也是平的,而當(dāng)屏幕折疊起來時(shí),轉(zhuǎn)軸內(nèi)部的100多個(gè)精密元器件開始了復(fù)雜的協(xié)同運(yùn)動(dòng):鏈條沿著導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),拉動(dòng)其他元器件,整體的長度拉長,徐徐變形,形成半圓。在屏幕展開時(shí),轉(zhuǎn)軸又從半圓縮短、變形,成為平面。
仿生飛魚鰭,
散熱像翅膀飛翔一樣
散熱,是隱藏在折疊屏里的又一“魔法”。
華為Mate X屏幕大了約一倍;
5G網(wǎng)絡(luò)的散熱要求比4G提升了1.5倍;
對(duì)于5.4mm的厚度來說,其散熱工作量必然不容小覷;
而折疊屏手機(jī)的芯片、攝像頭等關(guān)鍵元器件發(fā)熱量集中,不做好屏幕的均勻散熱,也會(huì)影響手機(jī)的正常使用。
對(duì)此,華為工程師也提前進(jìn)行了充分的考慮和驗(yàn)證,并抓住關(guān)鍵的三步解決了折疊屏手機(jī)的散熱問題:
采用仿生飛魚鰭設(shè)計(jì)讓散熱材料跟著屏幕的折疊而折疊;
采用液冷方式對(duì)芯片散熱;
采用航天領(lǐng)域微膠囊相變散熱技術(shù)對(duì)攝像頭組件散熱。
第 1 步
讓散熱材料跟著屏幕的折疊而折疊,且需要跟隨手機(jī)在不同切面上實(shí)現(xiàn)長度變化,才能將集中在一側(cè)的熱量牽引到另一側(cè)去,實(shí)現(xiàn)手機(jī)整體散熱的左右平衡。
華為工程師在業(yè)界尋找對(duì)比了各種導(dǎo)熱率好的金屬材料和非金屬材料,這些材料要么彎折多次后導(dǎo)熱性能發(fā)生大幅度衰減,要么不能隨著整機(jī)伸縮。在一次一次的嘗試中,華為工程師最終在大自然找到了靈感:
飛魚的魚鰭
飛魚在水下潛游時(shí),魚鰭像扇子一樣收起;而當(dāng)飛魚的魚鰭展開時(shí),魚鰭如同一雙巨大的翅膀,是飛魚在海面上長距離跳躍的關(guān)鍵器官。
飛魚在水中時(shí),魚鰭收起,游速極快
飛魚可以展開巨大的魚鰭,在空中飛翔
散熱材料能否像飛魚鰭一樣,可以收起和舒展?
華為工程師尋找到一種具有延展性的石墨材料,可以滿足“舒展”的要求,而且在海量測試后,導(dǎo)熱性能仍然沒有衰減。
其次,就是“收縮”了。華為工程師再一次在飛魚上找到了答案,經(jīng)過一次一次改良,使得石墨材料具有了一種收縮力,這樣一來,石墨就成了可以延展、又可以收縮的彈性材料。
在折疊狀態(tài)下,轉(zhuǎn)軸處的石墨收縮,像潛游的飛魚鰭一般收起。在展開狀態(tài)下,石墨就隨之延展開去,像飛魚鰭一般展翅高飛。
有了“仿生飛魚鰭”的散熱設(shè)計(jì),折疊屏手機(jī)的熱量就可以達(dá)成左右兩側(cè)的平衡。
第 2 步
而在芯片的散熱上,靠的是一根液冷管子。這就是散熱的第二種方式,液冷散熱。
工程師在麒麟980芯片的外緊貼一根液冷管子,液冷管子縱貫手機(jī)上下,管里流淌著用于散熱的液體。芯片等元器件發(fā)熱時(shí),管中的液體吸收熱量并汽化,氣體順著管子擴(kuò)散到冷的一端,遇冷凝結(jié)為液體。在管內(nèi)的毛細(xì)芯的牽引下,液體又回到了管子的另一端,并再次吸熱汽化,循環(huán)往復(fù)。
參考圖
第 3 步
上下左右都平衡了還是不夠,對(duì)于攝像頭等局域發(fā)熱大戶,必須有第三種措施,能實(shí)現(xiàn)局部散熱。
這次,華為工程師從NASA宇航員的手套獲得了靈感:航天領(lǐng)域微膠囊相變散熱技術(shù)。
宇航員在外太空活動(dòng),所處溫度環(huán)境多為極寒、極熱,為保持宇航員體溫恒定,科學(xué)家們?cè)诤娇辗⑻赵O(shè)備中加入相變材料。相變材料受熱或受冷時(shí)改變形態(tài),比如固態(tài)受熱變成液態(tài),從而將熱量或冷能量吸收走。
華為Mate X在攝像頭周圍封裝了超過800萬顆優(yōu)秀的相變材料,用于吸收攝像頭工作時(shí)產(chǎn)生的熱量,等手機(jī)溫度正常時(shí),再將熱量慢慢釋放到外部,從而維持手機(jī)溫度正常。
有了工程師們大開腦洞的新魔法,Mate X折疊屏幕散熱問題迎刃而解。
“魔法窗口”體驗(yàn)效率革命
Mate X帶給消費(fèi)者的第三個(gè)“魔法”,則是新奇的體驗(yàn)。
華為Mate X在體驗(yàn)上結(jié)合用戶習(xí)慣,無論在大屏、分屏交互操作,還是拍攝、自拍上,都開創(chuàng)了許多魔法般的驚艷玩法。
超大屏幕的沉浸式移動(dòng)辦公和娛樂體驗(yàn)。
Mate X展開狀態(tài)下,是一塊8寸大小8:7.1比例的大屏幕,寬度大約是目前手機(jī)的兩倍。更大的屏幕意味著更好的視覺體驗(yàn),人們“生產(chǎn)力”和沉浸感得到大幅提升,就連游戲也比別人看得更多、更清楚。
魔法般的全新雙屏交互體驗(yàn)。
Mate X當(dāng)做兩個(gè)屏幕使用時(shí),其魔法窗口將帶來非常酷的操作體驗(yàn)。
一個(gè)屏幕刷微博、微信朋友圈等應(yīng)用,另外一個(gè)屏幕直接呈現(xiàn)打開的子頁面,如某一條點(diǎn)開的微博、某一個(gè)點(diǎn)開的朋友圈。這樣省去了很多點(diǎn)開、返回的操作。
點(diǎn)擊左屏商品清單,對(duì)應(yīng)的商品詳情頁就在右屏打開了
雙倍多任務(wù)交互效率。
除了同一個(gè)程序雙畫面,Mate X還可以應(yīng)用雙開,多個(gè)任務(wù)之間無縫交互,大大提升操作效率。
比如一個(gè)屏幕放著專業(yè)的拍攝、游戲攻略,另一個(gè)屏幕對(duì)著攻略一步一步學(xué)習(xí)。
又比如發(fā)郵件要添加照片視頻,直接把另一塊屏幕里圖庫中的照片視頻拖入。
最好的自拍相機(jī)。
沒錯(cuò),華為手機(jī)強(qiáng)大的徠卡后置攝像頭,現(xiàn)在同時(shí)又是前置自拍相機(jī)!只需要把手機(jī)折起來,翻過來即可。
打破拍攝魔咒的“拍女朋友”神器。
女網(wǎng)友們說,“世界上有兩種東西不可直視,一種是太陽,另一種是男朋友鏡頭里的自己。”甚至“看完男朋友拍的照片,我感覺一個(gè)人也挺好”。
這暴露的不止是直男們的“不懂拍攝”,還有攝影界的一個(gè)長期魔咒——被拍攝者永遠(yuǎn)不知道自己在鏡頭里將被拍成什么樣。
華為Mate X帶來創(chuàng)新的折疊狀態(tài)拍照,相當(dāng)于額外給被拍攝者增加了一個(gè)視角,讓拍攝者和被拍攝者都可以即時(shí)看到鏡頭里的影像,從而每一拍都做到最滿意的效果。
可以說,Mate X充滿未來感、科技感的設(shè)計(jì),將人們遐想中的折疊屏體驗(yàn),首次真實(shí)地呈現(xiàn)了出來。
而隨著5G的到來,超強(qiáng)的連接,云電腦、云游戲、AR等創(chuàng)新應(yīng)用的興起,Mate X這一創(chuàng)新折疊形態(tài),又會(huì)有哪些更多的魔法新體驗(yàn)?zāi)兀?/p>
在巨變來臨之時(shí),人們往往毫不知曉。只有風(fēng)起云涌之后,塵埃落定之時(shí),面對(duì)面目全非的境況,人們才會(huì)恍然大悟,才會(huì)知曉此前那些變動(dòng)的深遠(yuǎn)意義。
華為Mate X,折疊屏手機(jī)的里程碑,也是那些變動(dòng)之一。這個(gè)變動(dòng),只是大時(shí)代變革下科技創(chuàng)新的冰山一角,在水下還有更多的未知等待科學(xué)家探索。
幸好,有一點(diǎn)是已知的:
實(shí)干的科技公司、辛勤的工程師、無畏的探索者,在巨變將來而未來的時(shí)刻,像伏爾加河上的苦難纖夫一般,拉緊了手中的纖繩。
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華為
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折疊屏幕
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