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未來手機長什麽樣?

2024-04-13資訊

手機可謂是更新換代最快的電器之一,各大手機廠商每年都在推陳出新,因此,未來手機會「前進演化」成什麽樣子實在是一件很考驗想象力的事情。不過,參考目前技術的發展水平,我們可以猜想一些可能的發展方向。

自由充電

以前,手機充電需要用數據線和電源進行連線,十分麻煩不便,而現在有些手機已經能擺脫有線充電了,這離不開無線充電技術的發展。

無線充電主要有三種形式:電磁感應式、磁場共振式和無線電波式,由於無線充電技術是透過將磁能或電波轉化成電能的方式來充電的,而這些能量傳播距離越長,衰減越多,因此可充電距離很短。目前可隔空無線充電的最長距離達到4.6公尺。

但是這個距離仍然無法滿足我們的要求,我們希望未來的手機能夠隨時隨地充電,再也不怕手機突然沒電。美國Ossia公司有一種新的充電方法,無線充電發射器可以向四面八方發射充電訊號,如果在發射器和接收器之間存在物體,比如人或寵物,那麽充電訊號就會轉彎,繞過障礙物,使接收器可以持續接收訊號。

有了這個方法,手機的可充電距離就能更長,也不懼障礙物幹擾。在實驗中,當發射器和接收器都放在桌面上時,充電功率能達到4W,給一個3700mAh的手機電池充電大約需要10.5個小時,充電功率越大,所需時間越短。未來這些發射器將變得更加強大,它們可以放置在各個地方,就像今天的手機訊號塔一樣,從而持續不斷地為我們的手機充電,確保它們永遠不會耗盡電量。

伸縮螢幕

如果手機可以自由伸縮,那平板電腦可能就要結束歷史舞台了。需要工作時,人們可以將手機上下左右拉開,將它變成適宜操作的大小。工作結束後,將手機恢復原來大小,單手就能操作,也可以輕松攜帶。

大小可變的手機現在已經有一些雛形了,比如三星蓋樂世折疊手機和華為伴侶X折疊手機。我們使用的螢幕都有一個基板,像素點被分布在這個基板之上組成顯示器幕。傳統螢幕是硬的,而新材料可以讓基板「軟」下來,甚至可以進行折疊。比如目前折疊屏常用的材料有機發光二極體(OLED),這是一種多層有機薄膜結構,有機化合物夾在兩個電極(陰極和陽極)之間。當螢幕折疊時,來自陰極的電子和來自陽極的正電荷分離,手機熄屏;螢幕再次展開時,電極施加電壓,正負電荷相互吸引並在發光層中相遇,螢幕就會亮起來。

不過,折疊屏手機距離可伸縮手機還有很長的路要走。2017年,三星公司展示了首款可伸縮的顯示器,它可以在不造成損壞的情況下拉長或縮短12公釐,同時保持高分辨率。現在,越來越多手機廠商開始研制可伸縮屏,比如南韓LG公司攜手國內21家公司和機構,還獲得了國家資金支持,預計在2024年之前生產出一種可拉伸20%的顯示器。

僅螢幕可折疊是不夠的,為了讓手機正常工作,相關元件都必須是可拉伸的,包括電源、芯片和路線等。現在,可伸縮的積體電路已經實作。傳統矽片是剛性的,不可折疊,但將矽制造成超薄片層時,將之安裝在彈性基板或橡膠狀基板上做成網格圖案,就成了柔性的芯片。這種柔性芯片可以自由伸縮和彎曲,安裝在各種型別的電子產品上。這樣下去,可伸縮手機很快就能與人們見面了。

意念控制

美國電影【宇宙威龍】中人們舉起手掌就能相互通話,英國電視劇【歲月流年】中,主角寶芬妮也在手掌中植入了手機,讓她可以用手作為聽筒和麥克風。

這不僅僅是科幻,現實生活中確實有人這樣做了:2015年,15歲的英國少年布裏翁·韋克花費99美元從網上購買了芯片和植入套裝,並自行將米粒大小的芯片植入手掌,並以此來解鎖手機和播放音樂;瑞典科學家召集了3000多名誌願者,在他們手掌中植入了可辨識身份以及移動支付的芯片,極大地便利了他們的生活……未來,「手機」將出現在人們身上的更多地方,也將能實作更多功能。

美國麻省理工學院的一名學生研發了一種可穿戴裝置AlterEgo,它不需要使用者做任何動作(比如擠眉弄眼),直接就能讀懂人們內心的想法。AlterEgo的原理並不是讀心術,而是使用了「默念」這一廣泛存在的現象。你現在閱讀這篇文章時是否也在默念?我們往往認為默念是一個心理活動,但實際上在默念的時候,人們面部的肌肉還是會微微地移動,只是自己意識不到,AlterEgo透過捕捉這些微小的訊號,來達到「讀心」的效果。戴著這個裝置,人們在心中默念「開始」就可以開機、用「音樂」開啟音響、想著某人的名字就能撥通電話……將來,這個裝置將變得更加迷你便攜,也許能變成耳釘藏在人們的耳朵上。

2016年,美國企業家埃隆·馬斯克創立了「腦機介面」公司,以開發腦機介面(將極小的電極植入大腦,利用電流讓電腦和腦細胞「互動」,用意識發送指令)。2020年8月,研究人員在活豬身上演示了腦機介面技術,實作了對豬的行為的精準預測;2021年4月,腦機介面技術成功讓猴子用腦電波控制球拍,使用「意念」玩上了模擬桌球遊戲;馬斯克信心滿滿地表示,2022年「腦機介面」公司有望將微芯片裝置植入人體,幫助癱瘓的病人重新站起來。未來,當腦機介面技術越來越成熟時,用意念控制手機將不再是幻想。

隱形手機

手機大小可變化只是開始,未來我們也許連手機都不必拿在手上了,它將化身為手上的手表、鼻梁上的眼鏡甚至是衣服上的胸針,但是從打電話到看視訊、聽音樂、玩遊戲等現在手機所有的功能都能一一實作。

2014年,中國科技企業億思達釋出了世界上第一款全像手機takee-1,其上搭載的網路攝影機能將目標通訊物顯示在人們眼前。在takee-1之後,世界其他國家也開始了全像手機的研制。2016年,加拿大女皇大學的人類媒體實驗室設計了新型的全像手機HoloFlex,後來的全像手機還有美國RED公司的Hydrogen One。這些所謂「全像手機」的原理是在螢幕上內建多個透鏡,同時照射同一影像,將之投射在空中。

由於技術水平不夠,這些全像手機效果並不好,但是這種模式仍然給人們以啟發,如果未來科技發展到能將手機螢幕上的一切都投影到空中:通話時,對方就站在你面前;看視訊時,仿佛身臨其境;網上購物時,可以全方位看清商品的情況;外出導航時,立體化的道路就呈現在眼前……那麽手機的功能不就能脫離實體螢幕實作了嗎?

2019年,南韓的一個科研團隊制造出了一款能夠投射3D全像彩色影像的超薄螢幕,也許能加速全像手機的發展。該系統的關鍵部件是一層鈦薄膜,薄膜上布滿了小孔,這些小孔與液晶顯視器面板上的每個像素精確對應。這種薄膜就像一個「光子篩」,每一個針孔都對從針孔中射出的光進行繞射,從而形成一個可以從廣角觀察到的高畫質3D影像。整個系統非常小,貼在顯視器面板背面的鈦薄膜只有300奈米厚。

現在看來還有些不可思議,但相信用不了多久,電量永續、大小可變、意念控制甚至最終「隱形」的手機就將出現在我們的生活中。