Hvis vi har lært en ting fra breathy koncept, design og teatralsk sci-fi film, det er, at vi alle fortjener fleksible teknologier: bio-elektrisk tatoveringer, der måler vores vitale organer og tablets, som vi kan rulle op til at skubbe i vores lommer.
Så… hvor er de?
Det viser sig, at gøre en virkelig fleksible enheder, der er hårdere end fremtidsforskere og film beslutningstagere har forestillet sig. Vi ser oftere og oftere fleksible teknologier demonstreres på begivenheder som CES, men producenter har tendens til at vise en enkelt funktion—et rulles skærmen her, en strækbar kredsløb der. Det virkelige liv gadgets har brug for at samle disse funktioner sammen i en pæn pakke, og der viser sig at være et springende punkt.
Men nogle af de primære barrierer for fleksibel elektronik—nemlig udvikling af strækbart kredsløb bøjelige batterier—er lige nu ved at blive regnet ud i forskningslaboratorier rundt om i verden. Og hvis disse udfordringer er overvundet, kan du være i linje til elektronik, der er sværere at skade mere reaktiv til deres omgivelser, og ændre den måde, du fysisk interagere med dem.
Samsung Galaxy S6 Kant spiller det overraskende, lige på trods af sin fleksibel skærm.
Sponsoreret
Som den store bent iPhone 6 sammenbrud 0f 2014 vist, at mange af nutidens enheder, der ikke er gennemsyret af fleksibilitet. Det er fordi, elektronik bruger en kompleks kombination af komponenter, som i øjeblikket ikke kan være bøjet. Processorer er stadig ætset i silicium wafer, for eksempel, og du ikke ønsker at tænke på, hvad der kan ske hvis du bøjede af lithium-ion-batteri, der tænder din telefon.
De få eksempler på fleksibel elektronik, der findes, har ikke meget at anbefale dem. Overveje et par af de eksempler, du har set på disse sider langt tilbage i 2012, Benzinstation) frigivet den første nogensinde fleksibel e-reader, og Sony fulgt op med Papir i 2014. E-læsere er ikke uløseligt spændende, men der pakket en bøjelig 13-tommer e-ink-skærm, som—på trods af sin $1,100 pris—antydet ved en fremtidig bøjelig tabletter. To år vi stadig venter på, fordi ingen synes at have regnet ud, hvad de skal gøre med chips, hukommelseskort, batterier og så videre. I begge disse enheder, de var simpelthen proppet ind i en ufleksibel klump på kanten af skærmen.
Så er der den lille smule af telefoner, der gør brug af fleksible skærme, ligesom LG Flex 2 og Samsung Galaxy S6 Kant. Men som vi alle har set, en fleksibel skærm ikke er lig med en fleksibel telefonen, men snarere, at du får en buet enhed, der passer til dit ansigt og bedre, eller en underlig besked ticker ned i den ene side. Enten måde, fleksibilitet stadig mere finurlige gimmick end en virkelig nyttig funktion.
I en meget større skala, Samsung har vist ud for et TV, der automatisk kan morfe fra buet flade med et tryk på en knap. Men skærmen er 105 cm på diagonalen og dybden af den krumning, der kan måles i et enkelt tal inches—så effekten er mere beslægtet med forsigtigt at bøje en kæmpe kredit kort end faktisk omsluttende dit ansigt i pixels.
Panasonic ‘ s nye strækbar kredsløb er mere fleksibel end en yoga-instruktør. (Billede fra Panasonic.)
Disse mangler kan alle henføres til en manglende fleksibilitet i nogle af de vigtigste komponenter. Forestil dig, at stable en serie af spil kort oven på hinanden. Så tænk på dem som forskellige dele af en enkel, fleksibel elektronisk enhed: ledninger, et batteri, en processor, og så videre. Bøje stak lidt ud fra midten, og alting bevæger sig i kor; bøj det ikke aggressivt, og slutter af kort, loftvifte ud fra hinanden. Din elektroniske kredsløb ikke længere gifte sig med op pænt. Der kan (kun) være OK, hvis du kun har brug for at rulle enheden ind i et rør.
Men siger du vil have noget, der svarer til mere komplekse former, som en tablet kan du krølle et stykke papir. Tænker tilbage til den stak af kort, du kan ikke gøre det, i hvert fald ikke nemt, og du kan ende med at skade noget i processen. I stedet, du har brug dele—eller i det mindste, hvad der knytter dem sammen, hvis de kan laves små til at være strækbar, således at de forskellige dele kan bøje med hinanden i mere interessante figurer.
Indtast elastisk circuity, som er endelig kommet af alder. Typisk, dette kredsløb indebærer en form for elastisk polymer, der er modificeret til at lede elektricitet, og det er udviklet i spring og grænserne i det sidste årti. I 2008, disse typer af elektronik kan strækning af omkring 70 procent, mens de bevarer deres ledningsevne; i dag, er det muligt at oprette lignende fibre, der strækker sig til over 1.000 procent af deres oprindelige længde. Anvendes en elastisk polymer base, kan du oprette en strækbar printed circuit board meget som annonceret af Panasonic sidste år, afbilledet ovenfor. Og medmindre du trække nogle ret skøre tricks med din telefon, er det svært at forestille sig en situation, hvor du har brug for mere elasticitet end det.
Er der et viskelæder eller mere computerkraft, end der var i din første PC? (Billede af Intel.)
Nogle komponenter er lidt mere vanskeligt at flex, men heldigvis er der en generel tendens inden for elektronik, som kan hjælpe. “Den bane, den traditionelle halvlederindustrien er alle omkring miniaturisering—at gøre tingene mindre og tyndere,” John Rogers, der er professor i engineering fra University of Illinois, fortalte Gizmodo. “De tendenser, der har relevans og betydning for fleksibel elektronik.” Det betyder, at nogle dele—som radio antenner og simple sensorer—er naturligvis begyndt at blive så tynd, at de vil være fleksibel nok uden meget ekstra forskning.
Udbredelsen af smartphones og wearables har trods alt kørt chips til at vokse endnu mindre—bare se på Intel ‘ s Curie, der pakker en processor, simple sensorer og Bluetooth til en knap-størrelse enhed. Som Rogers ser det, små øer af ufleksible komponenter, som dem, der allerede anvendes i disse former for udstyr, der kunne sidde på elastisk ark. Forbundet af elastisk ledere, de kan være placeret således, at de former for motion enheden er konstrueret til at modstå fiasko. “Der plejede at være en tro på, at du er nødt til at udvikle helt nye klasser af halvledere og materialer, og at det var alle nødt til at være inkjet eller serigrafi trykt,” sagde han. “Men nu skal den vindende strategi vil genkende disse typer af metoder, men også den ekstreme magt i eksisterende teknologi, der er blevet udviklet til bærbare elektronik med mere konventionelle form faktorer.”
En anden mulighed er at dele ressourcer, der tilfældigvis er i nærheden: der kan være behov for at en enhed kommer pakket med kraftfulde hardware, når en lynhurtig smartphone er ca. Vi har set, at med smartwatches til en vis grad, og der er ingen grund til at det ikke kunne være tilfældet for de fleste fleksible enheder. Alt, der kræves, er en form for trådløst data link til hurtigt at stråle oplysninger frem og tilbage.
Der er stadig et stort skår i glæden. “Strømforsyninger er en barriere,” Rogers tilladt. “Du kan gøre de fleste komponenter lille nok i tværgående dimensioner, som du kan konstruere den bløde mekanik, du i sidste ende ønsker.” Men det er simpelthen ikke tilfældet med batterier, hvor kapaciteten i en celle, der er dikteret af dens volumen: lav en tynd nok til at være fleksibel, og det næppe har nogen afgift. Der er for lidt brug, især i betragtning af den hastighed, som de fleste enheder nu tygge gennem beregning.
Trådløs strøm er sandsynligvis den bedste løsning. “I denne sag, alt hvad du virkelig skal gøre, er at skabe fleksible antenner for at modtage magt,” Rogers sagde. Der er allerede huse i Seattle, som er en del af et eksperiment for at teste, hvordan den praktiske tilgang, der kan være. Der, enheder udnytte den svingende signaler i data streams af wi-fi og gøre det til jævnstrøm. I øjeblikket er det magter kun små enheder, men på dette års CES, så vi Ossia ‘ s trådløse system oplade en iPhone i midten af luft, som vil blive en kommerciel realitet ved udgangen af 2016.
LG ‘ s klart på et kast, der med sin fleksible OLED-skærm. (Billede af LG.)
Ifølge Rogers, at vi er nået til et punkt, hvor “incremental engineering kan bringes til at bære.” Forventer fleksibel elektronik til gradvist at forbedre i de kommende år. Komponenter vil blive mere fleksible, kredsløb, vil kræve mindre strøm, og materialer, der vil gøre fleksible enheder mere behageligt at interagere med. “Der er muligheder for forskning,” Roger sagde, “men jeg håber og tror, at vi er placeret i forhold til en meget hurtig vækst.”
Sriram Subramanian, en professor i human-computer interaktion på Bristol University, aktier, der begejstring—men også udsendes et ord af forsigtighed. “Nogle af de eksempler, vi har set, som skærmen fra LG, er bare demonstranter,” forklarede han til Gizmodo. “Spørgsmålet er ikke, hvorvidt vi kan skabe fleksible enheder eller ej, men hvordan vi kan forestille os, use cases, der er meningsfulde.”
Dit TV kan gøre et bedre stykke arbejde med at slå sin form end Samsungs nuværende indsats, for eksempel. Subramanian påpeget, at det faktisk kunne bøje begge veje: I konkave mode TV kunne give en virkelig medrivende oplevelse, mens i konveks funktion kan det give multi-player spil, uden at lade dig se din modstanders synspunkt. Din tablet kan flex i halv—lidt ligesom Lenovo Yoga, men som en enkelt, kontinuerlig skærm—så du kan lave et diasshow af billeder på en side, siger, mens seeren sidder overfor. Eller din telefon kan bruge sin ambient light sensor til at mærke solen skinner på det, og ændrer sin form til at skygge for skærmen.
Der er masser af potentielle applikationer, hvor de kom fra. Men, som Subramanian har fortalt mig tidligere, at disse former for teknologi er revolutionerende, ikke evolutionær—de er en drastisk ændring i den måde, vi bruger elektronik. Grunden til at vi ikke ser en bøjelig tablet endnu kan være næsten så meget at gøre med producenter at tage små skridt, for at undgå at overvælde os, som det er med vilje af selve hardwaren.
I sidste ende, virkelig fleksibel teknologi er en uundgåelig fremtid fra forbrugerelektronik—vi er bare nødt til at være tålmodig. “Det ville være fantastisk, hvis jeg kunne rulle min telefon op og sætte det i min lomme,” Subramanian sagde. “Vi er ved at blive der.”
Øverste billede af Peter Sobolev/Shutterstock