Hvis vi har lært en ting fra breathy konsept, design og fantastiske sci-fi-filmer, er det at vi alle fortjener fleksibel teknologi: bio-elektriske tatoveringer som måler våre avgjørelser og nettbrett vi kan rulle opp for å dytte i våre lommer.
Så… hvor er de?
Det viser seg at det å gjøre virkelig fleksible enheter er vanskeligere enn futurists og filmskapere forestilt seg. Vi i økende grad ser fleksibel teknologi vist på hendelser som CES, men produsentene har en tendens til å vise frem en enkelt funksjon—en rollable skjermen her, en elastisk krets der. Real-life gadgets trenger å pakke de har sammen i en pen pakke, og som viser seg å være en stikke punktet.
Men noen av de viktigste barrierene for å fleksibel elektronikk—nemlig utviklingen av elastisk krets bøyelig batteri er akkurat nå være funnet ut i forskning laboratorier rundt om i verden. Og hvis disse utfordringene er løst, kan du være i linje for elektronikk som er vanskeligere å skade, mer reaktiv til sine omgivelser, og endre måten du fysisk kan samhandle med dem.
Samsung Galaxy S6 Kant spiller det overraskende rett, på tross av sin fleksible skjermen.
Sponset
Som den store bøyd iPhone 6 fiaskoen 0f 2014 viste seg at mange av dagens enheter er ikke gjennomsyret med fleksibilitet. Det er fordi elektronikk bruker en kompleks kombinasjon av komponenter, hvorav de fleste kan for øyeblikket ikke bli bøyd. – Prosessorer er fortsatt etset i silisiumskive, for eksempel, og du ikke ønsker å tenke på hva som kan skje hvis du bøyd litium-ion-batteri som slår telefonen.
De få eksempler på fleksible elektronikk som eksisterer, ikke har mye å anbefale dem. Vurdere noen av eksemplene du har sett på disse sidene Vei tilbake i 2012, Wexler sluppet den første noensinne fleksibel e-reader og Sony følges opp med Papir i 2014. E-leserne er ikke i bunn og grunn er spennende, men Papiret pakket en bøyelig 13-tommer e-ink-skjermen, noe som—til tross for sin $1,100 prislapp—antydet en fremtid med bøyelige tabletter. To år på vi venter fortsatt, fordi ingen ser ut til å ha funnet ut hva du skal gjøre med brikker, minnekort, batterier, og så videre. I begge disse enhetene, de var bare stappet inn i et lite klump på kanten av skjermen.
Så er det overfladisk kjennskap til telefoner som gjør bruk av fleksible skjermer, som for eksempel LG Flex 2 og Samsung Galaxy S6 Kanten. Men som vi har alle sett, en fleksibel skjerm ikke er lik en fleksibel telefonen, heller, du får en buet enhet som passer ansiktet ditt bedre, eller en merkelig melding tikker ned en side. Uansett, fleksibilitet fortsatt er mer en quirky gimmick enn en virkelig nyttig funksjon.
På en mye større skala, Samsung har vist frem en TV som kan automatisk forvandle seg fra buet til flatskjerm med et trykk på en knapp. Men skjermen er 105 cm diagonal og dybden av kurvatur kan måles i enkelt tall i tommer—så effekten er mer beslektet til forsiktig bøye en gigantisk kredittkort enn faktisk å innhylle ansiktet i punkter.
Panasonics nye elastisk kretser er mer fleksibel enn en yoga-instruktør. (Bilde fra Panasonic.)
Disse svakhetene kan alle være knyttet til en mangel på fleksibilitet i noen sentrale komponenter. Tenk deg å stable en serie av å spille kort på toppen av hverandre. Så tenk på dem som ulike deler av en enkel, fleksibel elektronisk enhet: kabling, et batteri, en prosessor, og så videre. Bøy stakk litt fra midten, og alt beveger seg i samklang; bend det aggressivt, og det ender med kort vifte ut fra hverandre. Din elektroniske kretser ikke lenger gifte seg opp pent. Som kanskje (bare) være OK hvis du bare trenger å flytte enheten inn i et rør.
Men si at du vil ha noe som er i overensstemmelse med mer komplekse former, som en tablett, kan du krølle som et stykke papir. Tenker tilbake til den bunken med kort, du kan ikke gjøre det, i hvert fall ikke enkelt, og du kan ende opp med å skade noe i prosessen. I stedet, du trenger deler—eller i det minste hva som knytter dem sammen, hvis de kan bli gjort for liten for å være elastisk, slik at de ulike delene kan bøye med hverandre i mer interessante former.
Skriv inn elastisk circuity, som er endelig kommer av alder. Vanligvis, denne kretsen innebærer noen form for elastisk polymer som er modifisert til å lede strøm, og det har utviklet seg i sprang og grensene de siste ti årene. I 2008, disse typer elektronikk kunne strekke med rundt 70 prosent, mens de beholder sin ledningsevne, i dag, er det mulig å opprette lignende fibre som strekker seg til over 1000 prosent av sin opprinnelige lengde. Anvendt på et elastisk polymer base, kan du opprette en elastisk kretskort mye som annonsert av Panasonic siste året, som er avbildet ovenfor. Og med mindre du trekker noen ganske sprø triks med telefonen, er det vanskelig å forestille seg en situasjon hvor du trenger mer elastisitet enn det.
Er som et viskelær eller mer datakraft enn det som var i den første PC-en? (Bilde av Intel.)
Noen komponenter er litt mer vanskelig å bøye, men heldigvis er det en generell trend i elektronikk som kan hjelpe. “Banen til den tradisjonelle halvleder industrien er rundt miniatyrisering—å gjøre ting mindre og tynnere,” John Rogers, en professor i engineering fra University of Illinois, fortalte Gizmodo. “De trendene som har relevans og betydning for fleksibel elektronikk.” Det betyr at noen deler—som radio antenner og enkle sensorer—er naturlig nok begynner å bli så tynn at de vil være fleksibel nok uten mye ekstra forskning.
Spredning av smarttelefoner og wearables har, tross alt, drevet chips til å vokse stadig mindre—bare se på Intels Curie, som pakker en prosessor, enkle sensorer og Bluetooth til en knapp størrelse enhet. Som Rogers ser det, er små øyer av lite fleksible komponenter, som de som allerede er brukt i disse typer enheter, kunne sitte på elastisk ark. Koblet med elastisk ledere, de kan være plassert slik at den slags bevegelse enheten er designet for å tåle feil. “Det pleide å være en tro på at du ville ha til å utvikle helt nye klasser av halvledere og materialer, og at det var nødt til å bli inkjet-skjermen eller skrives ut,” sa han. “Men nå er den vinnende strategien vil gjenkjenne dem slags tilnærminger, men også den ekstreme kraften i eksisterende teknologi som er utviklet for bærbar elektronikk med mer konvensjonell form faktorer.”
Et annet alternativ er å dele ressurser som tilfeldigvis er i nærheten: det kan være behov for en enhet til å komme fullpakket med kraftig maskinvare når en lyn-rask smarttelefon som er rundt. Vi har sett at med smartwatches til en viss grad, og det er ingen grunn til at det ikke kunne være tilfelle for de fleste fleksible enheter. Alt som kreves er en slags trådløs dataforbindelse for å raskt bredde informasjon frem og tilbake.
Det er fortsatt en stor fly i salve. “Strømforsyninger er en barriere,” Rogers tillatt. “Du kan gjøre de fleste komponenter som er små nok i lateral dimensjoner at du kan skape myke mekanikk du egentlig vil.” Men det er slett ikke tilfelle med batterier, der kapasiteten til en celle er diktert av dens volum: lag en tynn nok til å være fleksible, og det knapt har noen kostnad. Det er lite bruk, spesielt på grunn av hastigheten som de fleste enheter nå tygge gjennom lade.
Trådløs strøm er sannsynligvis den beste løsningen. “I så fall er alt du egentlig trenger å gjøre er å opprette fleksible antenner for å motta kraften,” Rogers sa. Det er allerede hus i Seattle som er en del av et eksperiment for å teste hvordan praktisk tilnærming som kan være. Det, enheter gripe oscillerende signaler i datastrømmer av wi-fi, og slå den inn direkte gjeldende. Foreløpig er det krefter bare små enheter, men på årets CES vi så Det trådløse systemet lade en iPhone i luften, noe som vil være en kommersiell realitet innen utgangen av 2016.
LG er tydelig på en rull med sin fleksible OLED-skjerm. (Bilde fra LG.)
Ifølge Rogers, vi nærmer oss et punkt hvor “incremental engineering kan bli brakt til å bære.” Forventer fleksibel elektronikk til gradvis bedre i løpet av de kommende årene. Komponenter vil bli mer fleksible, kretser vil kreve mindre strøm, og materialet vil gjøre fleksible enheter mer behagelig å arbeide med. “Det er muligheter for forskning,” Roger sa, “men jeg håper og tror vi er plassert for svært rask vekst.”
Sam Subramanian, en professor i menneske-maskin interaksjon ved Bristol University, aksjer som entusiasme, men også sendes et ord av forsiktighet. “Noen av de eksemplene vi har sett, i likhet med skjermen fra LG, er bare demonstranter,” forklarte han til Gizmodo. “Spørsmålet er ikke om vi kan lage fleksible enheter eller ikke, men hvordan vi kan tenke seg tilfeller som er meningsfylte.”
TV-en kan gjøre en bedre jobb med å vri seg sin form enn Samsungs dagens innsats, for eksempel. Subramanian påpekt at det kunne faktisk bøye begge veier: I konkave modus TV kan gi en altoppslukende opplevelse, mens i konvekse-modus det kan muliggjøre multi-player spill uten å la deg se motstanderens vise. Nettbrettet kan bøy i halv—litt som Lenovo Yoga, men som et enkelt, kontinuerlig skjermen—slik at du kan håndplukke en lysbildefremvisning av bilder på en side, la oss si, mens seeren sitter på motsatt side. Eller telefonen kan bruke sin ambient light sensor for å merke solen skinner på den, og forvandle seg formen til å skjerme skjermen.
Det er nok flere potensielle bruksområder der de kom fra. Men, som Subramanian har fortalt meg i det siste, disse typer teknologi er revolusjonerende, ikke evolusjonære—de er et skritt endring i måten vi bruker elektronikk. Grunnen til at vi ikke ser en bøyelig nettbrettet ennå kan være nesten like mye å gjøre med produsenter å ta små skritt for å unngå en overveldende oss, som det er med beredskap i selve maskinvaren.
Til slutt, virkelig fleksibel teknologi er en uunngåelig fremtidige fra forbrukerelektronikk—vi trenger bare å være tålmodig. “Det ville være flott om jeg kunne rulle telefonen min opp og putter det i lomma,” Subramanian sa. “Vi får det.”
Topp bilde av Peter Sobolev/Shutterstock