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能冲浪的FirePhone手机为何那么任性

李星 2015-01-08 10:38
亚马逊 FirePhone手机 阅读(2125)
导语亚马逊今年夏天发布的第一代FirePhone手机机身上下6颗摄像头,给用户带来了"DynamicPerspective(动态视角)"和"Firefly(萤火虫)"两种全新体验,但由于FireOS是基于Android深度定制,无法使用Android应用

亚马逊今年夏天发布的第一代FirePhone手机机身上下6颗摄像头,给用户带来了"DynamicPerspective(动态视角)"和"Firefly(萤火虫)"两种全新体验,但由于FireOS是基于Android深度定制,无法使用Android应用,以及软硬件磨合不成功的种种短板,让FirePhone手机销量比较惨淡,亚马逊库存积压了价值8300万美元的FirePhone手机。

不管怎么说,亚马逊的FirePhone手机还是吸引到了外界的广泛关注,据VentureBeat日前报道,亚马逊并没有被第一代FirePhone手机的滞销所阻挡,正准备重新设计下一代手机,预计在2016年推出新一代FirePhone手机。

除此之外,随着第一代FirePhone手机的创新体验慢慢被用户发掘出来,业界再次兴起了研究FirePhone手机的热潮,开始重新审视它对行业所创导的另一种智能硬件应用场合所带来的意义,其中FirePhone手机的无障碍生活意外防水应用场景技术,不但给手机行业带来了新的功能亮点,还给包括智能穿戴、工控仪器以及特种行业等使用电子产品的领域带来了新的福音。

为了深入了解这款甚至可以一边冲浪一边玩的FirePhone手机防水工艺,手机报旭日移动终端产业研究所走访了提供该防水工艺的hydrowarriors公司。

据hydrowarriors的sakamoto先生介绍,亚马逊首款FirePhone手机采用了PEVCD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition)等离子增强化学气相沉积技术,采用欧洲技术生产的PEVCD设备,在改进了给iPhone手机作LOGO标志镀膜的工艺基础上,引进比利时的镀膜材料,对FirePhone手机的所有零部件表面,进行了纳米分子镀膜处理,从而让FirePhone手机成为了一部全天候使用,无惧生活应用场景意外接触各种液体侵袭的手机。

以往在人们平常的实际使用过程中,像手机这类电子产品仍是非常"脆弱"的一个"外挂件",需要进行多重的防护,才能出现在人们的日常生活中,还要在厂商各种警示中,"小心翼翼"的使用。

其中电子产品最大的敌人,就是各种可以导电的或有腐蚀性的液体、气体或固体,也就是我们生活环境里最常见的"水"、"气"和"尘",这些东西由于其可流动或体积小的特性而无孔不入,在与电子产品的导电线路或器件接触后,要么直接引起电路短路,要么反应后的物质引起电路短路,或者电路板被腐蚀,元器件被损坏。

电子产品成为人们的生产力工具和信息存储设备后,它承载的资料牵涉用户生命财产安全的面越来越广,电子产品一旦内部的重要元器件因短路造成烧毁或信息失效,很可能对用户造成生命财产安全上的危险。

当进化到可穿戴设备层面时,电子产品除了要应对以前那些生活意外导致的"水"、"气"和"尘"侵袭外,还要时时应对人体皮肤分泌的各种腐蚀性体液与油脂。为了让用户体验更好的电子产品"无存在"感,这些电子产品可能还要面临用户穿戴着它们进入厨房、浴室、酒巴、泳池等日常生活场景、或各种工业生产作业场景。

为了让用户能够记住身边的这些电子产品,能在哪些环境下使用,国际上渐渐形了成标准的"IPxx"国际防护标准等级。简单来说,IPxx中"xx"两位数字分别代表防尘和防水等级,其中防尘等级从0~6,防水等级则从0~8。

电子产品进行硬件防护设计一般采用两种方式来完成。

第一种方式为在硬件本身结构设计里,加入防水胶条、密封圈、防水胶塞等防护设计,如在电池后盖与产品接触的部分都会配有"密封圈",与产品结合后即可阻止液体的侵入,在边框和其它部件(如玻璃、后盖)的结合处,通常是以类似防水胶条的物质保持连接。其中防水胶条就好似奥利奥饼干中间的牛奶夹层,阻止灰尘和液体入侵。

防水胶塞主要是防护SIM卡、SD卡插槽、USB充电接、耳机、MIC或扬声器这些孔隙。第二种方式就是对硬件进行表面处理,如点胶、涂覆、镀膜等。

其中有对主要芯片进行点胶处理,对裸露线路和连接部分进行涂胶处理,对整机或零部件进行分子镀膜处理等等。

除分子镀膜外,电子行业里的其它防护措施,早就有业者在使用,比如手机行业里的摩托罗拉DEFY(IP67)、三星GalaxyS4\S5Active(IP67)、索尼L26W/L36H(IP57)、索尼M36H/XL39H/L39H(IP58)、华为AscendD2(IP54)、荣耀3(IP57)等等。

但这些层出不穷的防护技术虽然可以让他们的电子产品对外宣称自己有XX米的防水能力,可这些让人无爱的设计为什么仍然让人提不起兴趣,主要原因是电子产品主要由玻璃、金属、塑料、防水胶等不同膨胀系数的材质构成,外界温度变化、环境接触及气体氛围等都会导致塑料膨胀和防水胶老化(破坏密闭结构),在玻璃、金属或塑料内部表面产生水雾或水滴(电路杀手),让你的电子产品失去防护能力。

为了解决这些问题,索尼L39H在优化内部防水结构的同时,耳机孔内开始尝试涂覆防水纳米涂层,让水滴不会附着于纳米涂层之上。而亚马逊FirePhone手机则更进一步,所有的零部件都采用PECVD等离子增强化学气相沉积技术,进行表面纳米分子镀膜。

PECVD的原理是利用强电场或磁场使所需的气体源分子电离产生等离子体,等离子体中含有很多活性很高的化学基团,这些基团经过一系列化学和等离子体反应,在产品表面形成一层隐形的固态薄膜。

比如把PECVD应用在太阳能电池及硅晶片上,就可以在产品表面镀一层SiN薄膜,这层薄膜除了用来作为减反射层使用,减少太阳光的反射率,增加光电转换效率外,还具有良好的抗氧化和绝缘性能,同时具有良好的掩蔽金属和水离子扩散的能力,让产品的化学稳定性更好,除氢氟酸和热磷酸能缓慢腐蚀外,其他酸基本不起作用。

在与hydrowarriors执行长陈正士博士的交流中得知,hydrowarriors的母公司是国内最大的涂装设备供应商,生产各种表面涂装装备,广泛应用于电子、汽车、机械、五金、家电等行业。陈正士执行长本身是英国剑桥材料学博士,多年的纳米材料研究经验。对各种材料的纳米涂层都有深入的研究。

Hydrowarriors执行长陈正士博士还表示,智能硬件等电子产品的最终目标或趁势,无疑是想成为"电子ID",进而在未来可以取代"生物ID",让用户无障碍融入"智慧社会"。

随着近两年来手机、平板、可穿戴设备等智能硬件电子产品的不断升级和进化,这些电子产品开始从软、硬件体验或体积上,越来越接近可实现"电子ID"功能,但在一些应用场景的防护上,业界进展仍十分缓慢,只能通过使用复杂的结构设计,利用传统物理方法对产品进行有限的隔离或密封方式,允许用户在一些特定的场合下有限度的使用。

这其中除了没有找到合适的防护材料外,没有合适的加工设备和加工工艺也是行业里的一大难题。

Hydrowarriors在母公司长期积累的镀膜设备制告技术基础上,通过与欧洲顶级科研机构合作,开发出专为电子产品纳米涂层加工的PEVCD设备,主要用于电子产品的防水、防油的镀膜生产。

该设备的工艺为把液态高分子聚合材料蒸发成气态化合物然后注入真空舱内,再利用高频电磁场触发等离子,把化合物分解成反应单体,在材料或产品的表面聚合反应形成薄膜涂层。

该镀层由于厚度达到在纳米级,远小于水分子油分子和空气里的氧分子尺寸,具备超级疏水、疏油表面,水滴接触角度根据所用的反应化合物以基体材料的不同,最高可达>150°以上,并能隔绝大于氧分子尺寸的所有反应性气体的侵蚀。

由于该工艺形成的镀层尺寸在纳米级别,还解决了市面上其它涂覆方式所出现的电路连接部分电阻增大,形成电气断路的问题,还实现了电子产品无损加工。

Hydrowarriors利用PEVCD技术加工的防护镀膜层属于长效膜层,尺寸效应下不见于肉眼,可在柔性材料上进行加工,能渗透到复杂形状产品内部的各个表面(专利工艺),镀层表面的疏水及疏油性能可达8级(ISO14419-2010标准),所以对电子行业影响十分深远。

据陈博士介绍,Hydrowarriors使用的防水材料最早用于纺织行业,Hydrowarriors利用PEVCD设备加工的无纺布在国外权威鉴定机构TOXIKON进行了细胞毒性测试,测试结果证明Hydrowarriors加工出来的纳米涂层对人体无害,生物相容性符合ISO10993标准。

在针对电子产品优化PEVCD加工工艺后,Hydrowarriors解决了电子产品80%生活应用场景的防水、防油、防霉问题,并能成为绝大部分专业防护设计失效时的意外液体、气体渗入防护措施。

Hydrowarriors的纳米防护层的PEVCD镀膜温度在35~38度之间,绝大部分的电子产品或零部件都能进行加工,而加工成的膜层却能耐受-200~240度温度区间外界环境,所以又被引入了空气净化器滤芯、汽车用空气滤芯、净水器滤芯等空气及纯水过滤广泛领域,通过跟执行长陈正士博士交流还得知,目前Hydrowarriors除了立足于电子产品领域、还跟世界著名的各大时尚品牌在服装、鞋帽、家纺布艺、口罩等领域都有深度合作,为这些品牌提供装备制造、设备租赁、镀膜加工等服务。另外跟军方也有紧密的合作。

在电子产品领域,Hydrowarriors除了给手机、平板厂商提供防水镀膜设备、材料与加工服务外,还成为了中国大陆在可穿戴设备、蓝牙设备、摄像设备、音响设备等领域唯一一家具备量产能力防水镀膜提供商。

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