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未来手机长什么样?

更新时间:2024-04-15 10:20:48点击次数:429次

自由充电

以前,手机充电需要用数据线和电源进行连接,十分麻烦不便,而现在有些手机已经能摆脱有线充电了,这离不开无线充电技术的发展。


无线充电主要有三种形式:电磁感应式、磁场共振式和无线电波式,由于无线充电技术是通过将磁能或电波转化成电能的方式来充电的,而这些能量传播距离越长,衰减越多,因此可充电距离很短。目前可隔空无线充电的最长距离达到4.6米。


但是这个距离仍然无法满足我们的要求,我们希望未来的手机能够随时随地充电,再也不怕手机突然没电。美国Ossia公司有一种新的充电方法,无线充电发射器可以向四面八方发射充电信号,如果在发射器和接收器之间存在物体,比如人或宠物,那么充电信号就会转弯,绕过障碍物,使接收器可以持续接收信号。


有了这个方法,手机的可充电距离就能更长,也不惧障碍物干扰。在实验中,当发射器和接收器都放在桌面上时,充电功率能达到4W,给一个3700mAh的手机电池充电大约需要10.5个小时,充电功率越大,所需时间越短。未来这些发射器将变得更加强大,它们可以放置在各个地方,就像今天的手机信号塔一样,从而持续不断地为我们的手机充电,确保它们永远不会耗尽电量。


伸缩屏幕

如果手机可以自由伸缩,那平板电脑可能就要退出历史舞台了。需要工作时,人们可以将手机上下左右拉开,将它变成适宜操作的大小。工作结束后,将手机恢复原来大小,单手就能操作,也可以轻松携带。


大小可变的手机现在已经有一些雏形了,比如三星盖乐世折叠手机和华为伴侣X折叠手机。我们使用的屏幕都有一个基板,像素点被分布在这个基板之上组成显示屏幕。传统屏幕是硬的,而新材料可以让基板“软”下来,甚至可以进行折叠。比如目前折叠屏常用的材料有机发光二极管(OLED),这是一种多层有机薄膜结构,有机化合物夹在两个电极(阴极和阳极)之间。当屏幕折叠时,来自阴极的电子和来自阳极的正电荷分离,手机熄屏;屏幕再次展开时,电极施加电压,正负电荷相互吸引并在发光层中相遇,屏幕就会亮起来。


不过,折叠屏手机距离可伸缩手机还有很长的路要走。2017年,三星公司展示了首款可伸缩的显示屏,它可以在不造成损坏的情况下拉长或缩短12毫米,同时保持高分辨率。现在,越来越多手机厂商开始研制可伸缩屏,比如韩国LG公司携手国内21家公司和机构,还获得了国家资金支持,预计在2024年之前生产出一种可拉伸20%的显示屏。


仅屏幕可折叠是不够的,为了让手机正常工作,相关组件都必须是可拉伸的,包括电源、芯片和线路等。现在,可伸缩的集成电路已经实现。传统硅片是刚性的,不可折叠,但将硅制造成超薄片层时,将之安装在弹性基板或橡胶状基板上做成网格图案,就成了柔性的芯片。这种柔性芯片可以自由伸缩和弯曲,安装在各种类型的电子产品上。这样下去,可伸缩手机很快就能与人们见面了。



意念控制

美国电影《宇宙威龙》中人们举起手掌就能相互通话,英国电视剧《岁月流年》中,主角宝芬妮也在手掌中植入了手机,让她可以用手作为听筒和麦克风。


这不仅仅是科幻,现实生活中确实有人这样做了:2015年,15岁的英国少年布里翁·韦克花费99美元从网上购买了芯片和植入套装,并自行将米粒大小的芯片植入手掌,并以此来解锁手机和播放音乐;瑞典科学家召集了3000多名志愿者,在他们手掌中植入了可识别身份以及移动支付的芯片,极大地便利了他们的生活……未来,“手机”将出现在人们身上的更多地方,也将能实现更多功能。


美国麻省理工学院的一名学生研发了一种可穿戴设备AlterEgo,它不需要用户做任何动作(比如挤眉弄眼),直接就能读懂人们内心的想法。AlterEgo的原理并不是读心术,而是使用了“默念”这一广泛存在的现象。你现在阅读这篇文章时是否也在默念?我们往往认为默念是一个心理活动,但实际上在默念的时候,人们面部的肌肉还是会微微地移动,只是自己意识不到,AlterEgo通过捕捉这些微小的信号,来达到“读心”的效果。戴着这个设备,人们在心中默念“开始”就可以开机、用“音乐”打开音响、想着某人的名字就能拨通电话……将来,这个设备将变得更加迷你便携,也许能变成耳钉藏在人们的耳朵上。


2016年,美国企业家埃隆·马斯克创立了“脑机接口”公司,以开发脑机接口(将极小的电极植入大脑,利用电流让电脑和脑细胞“互动”,用意识发送指令)。2020年8月,研究人员在活猪身上演示了脑机接口技术,实现了对猪的行为的精准预测;2021年4月,脑机接口技术成功让猴子用脑电波控制球拍,使用“意念”玩上了模拟乒乓球游戏;马斯克信心满满地表示,2022年“脑机接口”公司有望将微芯片装置植入人体,帮助瘫痪的病人重新站起来。未来,当脑机接口技术越来越成熟时,用意念控制手机将不再是幻想。



隐形手机

手机大小可变化只是开始,未来我们也许连手机都不必拿在手上了,它将化身为手上的手表、鼻梁上的眼镜甚至是衣服上的胸针,但是从打电话到看视频、听音乐、玩游戏等现在手机所有的功能都能一一实现。


2014年,中国科技企业亿思达发布了世界上第一款全息手机takee-1,其上搭载的摄像头能将目标通讯物显示在人们眼前。在takee-1之后,世界其他国家也开始了全息手机的研制。2016年,加拿大女皇大学的人类媒体实验室设计了新型的全息手机HoloFlex,后来的全息手机还有美国RED公司的Hydrogen One。这些所谓“全息手机”的原理是在屏幕上内置多个透镜,同时照射同一影像,将之投射在空中。


由于技术水平不够,这些全息手机效果并不好,但是这种模式仍然给人们以启发,如果未来科技发展到能将手机屏幕上的一切都投影到空中:通话时,对方就站在你面前;看视频时,仿佛身临其境;网上购物时,可以全方位看清商品的情况;外出导航时,立体化的道路就呈现在眼前……那么手机的功能不就能脱离实体屏幕实现了吗?


2019年,韩国的一个科研团队制造出了一款能够投射3D全息彩色图像的超薄屏幕,也许能加速全息手机的发展。该系统的关键部件是一层钛薄膜,薄膜上布满了小孔,这些小孔与液晶显示器面板上的每个像素精确对应。这种薄膜就像一个“光子筛”,每一个针孔都对从针孔中射出的光进行衍射,从而形成一个可以从广角观察到的高清3D图像。整个系统非常小,贴在显示器面板背面的钛薄膜只有300纳米厚。


现在看来还有些不可思议,但相信用不了多久,电量永续、大小可变、意念控制甚至最终“隐形”的手机就将出现在我们的生活中。

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