這才叫「智慧」手機,新材質讓螢幕能「自動修復」,還能減緩金屬疲勞!

2018-09-21 19:00

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有預測指出,三星可能在2019年推出的S10手機中,採用能自行修復螢幕的材質。(BBC中文網)

有預測指出,三星可能在2019年推出的S10手機中,採用能自行修復螢幕的材質。(BBC中文網)

手機的螢幕摔破了怎麼辦?你也許會說:花錢拿出去修就行。但如果螢幕能自我修復,豈不是更好?韓國手機製造巨頭三星(Samsung)先前在美國為一種「有自我修復功能的抗指紋材質」(anti-fingerprinting composition having a self-healing property)申請專利,有些人認為三星將在2019年推出的S10手機,加入這款功能,使手機能自我修復小刮痕。

BBC商業記者巴拉紐克(Chris Baraniuk)報道,三星的粉絲大概還需要多等一會。因為科技新聞的標題讀起來,會令人以為材料科學的研究經常會有令人興奮的發展,發展其實沒有你想像那麼快,但並不是不可能的事。

外界期望三星會推出一種會自我修補屏幕的手機。
外界預測,三星將推出能自我修補螢幕的手機。(BBC中文網)

自我修復材質 仍在研究階段

要製造能自我修復的手機螢幕,需要用一種研究員稱為「自我修復聚合物」的物質,它含有硫脲(thiourea),讓螢幕能自動填補一些微小的裂縫。硫尿中的氫分子受壓時,會與其他氫分子形成一種化學鏈,而這種化學鏈形成的方式會自動避免結晶,保持材料的堅硬度。

這種材質首先由日本東京大學相田卓三教授發現,今年1月在美國《科學》期刊中發佈。文章發佈之後引來外界關注手機製造商可不可以用它來製造手機。但相田卓三接受BBC訪問時說,他其實不認為這種材質適合用來製造手機,因為一般人大多在戶外使用手機,而這種材質並不夠堅硬。他認為,這用來製造一些主要在戶內使用的設備「更適合」。

美國加州大學早前也研究出另一種能自我修復的聚合物,外界也一度以為手機製造商能用它製造手機,但它目前仍然處於實驗室研發階段。

我們大概仍然需要多給研究員一點時間,他們才能造出會自我修補的手機螢幕。但手機大概可以自我修補其他部份,例如美國卡內基-梅隆大學(Carnegie Mellon University)早前就研究出一種可以自我修補的電路板。

美國市場研究企業ABI Research研究員惠頓(Rian Whitton)認為,這種電路板有潛力巨大,對「緊急救援部隊和軍隊」等需要應付突發事件的人很實用。

相田卓三教授的團隊正在研究一種能自我修復的物料,但他認為物料不適合安裝在手機上。
相田卓三教授的團隊正在研究一種能自我修復的材料,但他認為材質不適合安裝在手機上。(BBC中文網)

讓「記憶金屬」自我修復  避免金屬疲勞

但荷蘭艾恩德霍芬理工大學(Eindhoven University of Technology)研究員洛蒂(Sandra Lucas)認為,自我修復聚合物的研究其實並不是那麼落後,一些有這種功能的物料甚至現在已經可以買到。她指出,消費者現在「已經可以買到一些能自我修復刮痕的汽車油漆」。

美國公司Feynlab早前推出一種汽車塗料,聲稱使用者可以用它來填補汽車車身上的一些小刮痕。公司的網站解釋說,這種塗料含有「具記憶力的聚合物」,塗到汽車後如果車身出現刮痕,使用者只需要把汽車放到陽光下、或把熱水澆到受影響的位置,這種塗料加熱後就會回復原來沒有刮痕的狀態。

但如果損壞的不只是刮痕怎麼辦?一些公司目前也在研發一些有自我修復功能的金屬,它們比普通金屬更能抵禦日常使用時造成的壓力,避免「金屬疲勞」。這個問題在飛機和汽車等主要用金屬做成的物品很常見。

汽車製造商將來可能會為新型汽車塗上這種能自動修補裂紋的塗漆。
汽車製造商將來可能會為新型汽車塗上這種能自動修補裂紋的塗漆。(BBC中文網)

美國西南航空今年5月一架飛機在飛行途中,有引擎扇葉掉下,擊碎飛機的玻璃窗,一名乘客更差點被氣流吸到飛機外。她最終傷重不治。美國國家運輸安全委員會(National Transportation Safety Board)懷疑,引擎扇葉掉下的原因就是因為金屬疲勞。

美國麻省理工大學(MIT)教授塔桑(Cem Tasan)說,金屬重覆經過壓力後雖然外表看上去沒有兩樣,但我們知道這會令金屬出現許多十分微小的裂痕。飛機的維修人員並不能用肉眼觀察到這種裂痕,使得金屬疲乏危害甚大。塔桑透露,他的團隊正在研究一種可以抵抗這種壓力的金屬。

這種特別金屬並不會修補一般裂紋,但它能防止肉眼看不見的裂紋散佈開來,防止金屬疲勞。

BBC商業記者巴拉紐克認為,這些研究雖然仍然未到成熟的階段,但也許有一天我們身邊的手機、汽車和建築物都會因為這種「自我修復」的技術而變得更安全。

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