手机屏为什么能折叠?

来源:科普中国发布时间:2019-03-06

柔性电子即将走进你我家中,你准备好了吗? 

  猪年春晚在观众的一片掌()声(cáo)中落下帷幕,各种亮点、段子也渐渐随风飘散了,但春晚中的一项黑科技却是越来越热,这就是在春晚深圳分会场30位舞蹈演员所身穿的OLED全柔性显示屏——“柔衣”,充满科技元素和艺术感的柔性屏幕大放异彩,为国人所熟知。 



图片来源:2019年春节联欢晚会 

    

  在柔性屏幕衣服成为春晚网红之后,OLED概念股成为节后A股市场最大热点,多只相关个股连续涨停。 



图片来源:东方财富网 

    

  近日,这种热情又进一步升温:224日晚21点,某国产手机品牌在西班牙巴塞罗发布了新一代5G手机,这是该品牌首款折叠屏手机。而就在几天前,另一手机厂商也刚刚发布了其折叠屏手机。 





图片来源:某品牌2019新品发布会 


图片来源:某品牌2019新品发布会 

  一时间,折叠屏成为了新一代手机的标配,小伙伴们是不是又该讨论肾还能否保住的话题了? 

    

图片来源:新浪微博 

    

  那么今天,就让我们扒一扒这里面到底有什么黑科技。其实,折叠屏是柔性屏的一种,是柔性电子技术积累到一定基础上发展而来。因此,探寻这里面的“黑科技”,需要先了解柔性屏。 

  柔性电子技术:柔性屏的成功它功不可没 

  其实柔性屏的成功主要得益于近些年来科研界的一个新技术领域——柔性电子技术。 

  柔性电子是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子,柔性电子具有更大的灵活性,能够在一定程度上适应不同的工作环境,满足设备的形变要求。其应用横跨航空、消费电子、医疗保健、机器人和工业自动化等多个领域,受到了中美日韩等国的重点支持。 

  柔性电子涵盖有机电子、塑料电子、生物电子、纳米电子、印刷电子等多个交叉学科,所能提供的产品包括柔性显示屏、化学与生物传感器、柔性光伏、柔性逻辑与存储、柔性电池、可穿戴设备、电子报纸、电子皮肤等多个方向,未来也许能够改变人们衣食住行等方方面面。 

左侧是传统的硅基电路板,右侧是柔性的电路板(图片来源:http://m.sohu.com/a/219234188_468626 

图片来源:新浪微博 

    

  柔性电子带来两大变革:柔性屏&柔性传感器 

柔性屏幕(图片来源:财经365 

图片来源:财经365     

  上文提到的柔性屏是柔性电子在显示领域的一次重大技术革新,它一般指柔性OLED(有机发光二极管,Organic Light-Emitting Diode)。相较于传统屏幕,柔性屏幕优势明显,不仅体积更加轻薄,而且功耗低,有助于提升设备的续航能力,同时基于其可弯曲、柔韧性佳的特性,其耐用程度也大大高于传统的屏幕和降低设备意外损伤的概率。这些特征让柔性屏突破了传统屏幕的许多限制,使得任何一个地方都可以变为一块柔性屏向你传达信息,因此柔性屏除了应用于手机、PC等电子设备外,智慧交通、智能穿戴、航空航天以及军事方面都有着广泛的需求。  


图片来源:百度百科     

  在柔性电子技术中,另一大可能带来产业革命性变革的技术是柔性传感器研制。利用柔性传感器和导电体,科学家可以将外界的受力或受热情况转换为电信号,传递给机器人的电脑进行信号处理,这样就可以制作成透明、柔韧、可延展、可自由弯曲折叠、可穿戴的电子皮肤,以便实时精准的监测出人体各项指标。 

图片来源:搜狐科技频道 

图片来源:日本科技展会     

  近日,中科院力学所苏业旺研究员所科研团队与大连理工大学和北京航空航天大学的科研人员合作,从力学结构设计出发,研制出适用于可穿戴设备的薄膜贴片式柔性曲率传感器。这种传感器可以精确测量被测曲面的动态弯曲曲率和弯曲角度,而且其弯曲测量结果不受拉伸变形的影响,所以在实际应用过程中,不要求传感器与被测曲面完美粘合,只需要简单贴合即可,所以即使是戴手套或穿紧身衣的方式也是完全没有问题。 

图片来源:中国科学院     

  同时,这种传感器也非常适合与穿戴服饰集成,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(图片来源:中国科学院) 

    

  除此以外,该团队还研发了柔性气压传感器,用于检测高铁车头曲面的压力分布,超声波柔性探头,用于检测复杂结构的内部损伤;电极式心率传感器,用于实时检测心率状况等。 

贴在猪心脏上的柔性传感器(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,意味着柔性电子开始从理论走向实践,它可能开启新一轮的电子器件革命,使人跟机器的距离更加亲密。柔性电子即将走进你我家中,你准备好了吗? 

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