คำมั่นสัญญาของเทคโนโลยีที่ชาญฉลาดพอๆ กับสมาร์ทโฟนของเราที่สามารถพับได้ง่ายๆ เหมือนกระดาษฟังดูน่าทึ่ง อะไรคือความท้าทายในการสร้างเทคโนโลยีที่ยืดหยุ่น เราต้องการอะไรที่สามารถบิดงอได้โดยไม่หักหรือไม่ (ถ้าคุณนั่งเล่นโทรศัพท์ก็ไม่เป็นไร เพราะโทรศัพท์จะงอและไม่หัก) บางทีเราอยากม้วนมันให้เป็นทรงกระบอกโดยง่ายเหมือนม้วนกระดาษ? หรือแม้กระทั่งการพับเหมือน Galaxy Fold? กระจกสมาร์ทโฟนที่ร้าวนั่งบนอุปกรณ์เป็นสาเหตุปกติ
สิ่งเหล่านี้เป็นสถานการณ์ที่แตกต่างกันมาก โดยแต่ละสถานการณ์
มีความต้องการด้านประสิทธิภาพที่สูงกว่าในอุปกรณ์และวัสดุภายใน วัสดุมีความเปราะบางหรือไม่? หรือมีความยืดหยุ่นโดยเนื้อแท้? และเมื่องอ ม้วน งอ หรือพับ จะยังคงทำงานต่อไปเหมือนตอนที่แบนหรือไม่? อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคโดยทั่วไปใช้วัสดุที่ออกแบบมาเพื่อใช้กับพื้นผิวกระจกแข็งหรือพื้นผิว ความสวยงามของกระจกคือความแข็งแกร่งและเสถียรภาพทางความร้อน และสามารถผลิตในระดับการค้าได้
ซึ่งหมายความว่าจะไม่ค่อยงอหรืองอ และสามารถให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงได้ สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยสำคัญในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะอุปกรณ์ที่มีจอแบน
ในการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ จำเป็นต้องมีรูปแบบที่ซับซ้อนของวัสดุเพื่อสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ในบางกรณี รูปแบบจะมีลักษณะที่เล็กกว่าความกว้างของเส้นผมของคุณ แม้กระทั่งขนาดของไวรัส (น้อยกว่า 100 นาโนเมตร) การผลิตการเคลือบลวดลายของวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถทำได้อย่างง่ายดายบนกระจกที่อุณหภูมิสูงกว่า 500 ℃
แต่เมื่อต้องการความยืดหยุ่น วัสดุพิมพ์ก็จำเป็นต้องเปลี่ยน ตัวเลือกที่ชัดเจนคือโพลิเมอร์และพลาสติก วัสดุแผ่นบางเหล่านี้สามารถดัดแปลงเป็นรูปทรงต่างๆ ได้หลากหลายโดยไม่แตกหัก
แต่พลาสติกเหล่านี้มีไม่มากนักที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงกว่า 500°C ในระหว่างกระบวนการ
การพัฒนาใหม่ๆ จากบริษัทต่างๆ เช่นCorning Incorporatedในสหรัฐอเมริกาได้ผลิตกระจกบางชนิดพิเศษที่โค้งงอได้ กระจกโค้งงอได้อาจเป็นหนึ่งในหลายขั้นตอนสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นได้ แต่อย่างที่เราจะได้เห็นกันในภายหลัง
บางทีแม้แต่กระจกที่โค้งงอได้ก็ไม่มีประโยชน์กับการใช้งานบางประเภท
นอกจากวัสดุพิมพ์แล้ว ยังมีความท้าทายสำหรับวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ด้วย อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่สร้างขึ้นจากโลหะและเซรามิกที่ต้องใช้อุณหภูมิสูงมากในการประดิษฐ์เป็นวงจรไฟฟ้า และไม่เหมาะสำหรับการดัดงอ
โพลิเมอร์เช่น ไนลอน เทฟล่อน และโพลีเอสเตอร์มีความยืดหยุ่นโดยเนื้อแท้และสามารถงอ พับ หรือม้วนได้ แต่โพลิเมอร์มักเป็นฉนวน (ไม่นำไฟฟ้า) และไม่ชอบให้ความร้อนสูงเกินไป
นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีความพยายามในการออกแบบพอลิเมอร์ที่นำไฟฟ้าได้ ( โพลิเมอร์ที่นำไฟฟ้า ) การนำไฟฟ้าหมายความว่าโพลิเมอร์สามารถขนส่งประจุไฟฟ้าได้อย่างง่ายดาย เช่น สายชาร์จของคุณนำไฟฟ้าจากปลั๊กไฟไปยังแบตเตอรี่ของอุปกรณ์พกพา ในแบบคู่ขนาน วิศวกรกำลังเปลี่ยนวิธีการผลิตวัสดุที่มีอยู่และวัสดุใหม่
การผลิตกำลังเคลื่อนตัวออกจากอุณหภูมิสูงในเครื่องเคลือบขนาดใหญ่ ไปสู่สิ่งที่คล้ายกับการพิมพ์อิงค์เจ็ตและม้วนต่อม้วน ( อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับพิมพ์ ) ในไม่ช้าโทรศัพท์มือถือเครื่องใหม่ของคุณอาจพิมพ์ด้วยความเร็วสูงในลักษณะเดียวกับหนังสือพิมพ์รายวัน
แต่เราควรงอเทคโนโลยีหรือไม่?
การจัดการกับความท้าทายด้านเทคนิคของวัสดุและการผลิตเหล่านี้ดูเหมือนอยู่ไม่ไกลเกินเอื้อม แต่ทำไมเราต้องการเทคโนโลยีที่ยืดหยุ่น
แน่นอนว่ามีพวกเราบางคนที่ฝันถึงทีวีจอแบนที่สามารถม้วนและคลายออกได้ ติดตั้งได้ทุกที่ที่เราต้องการ ลองนึกถึงโปสเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่แขวนอยู่บนผนังห้องนอนของคุณ และทีวีที่ปรับเปลี่ยนได้ก็เกือบจะมาถึงแล้วในปี 2018 LG ได้เปิดตัวทีวีแบบม้วนได้ขนาด 65 นิ้ว
นอกเหนือจากนี้ ยังมีข้อดีบางประการสำหรับเทคโนโลยีที่ยืดหยุ่น มีแรงผลักดันครั้งใหญ่ในการรวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับชีววิทยาในสุดยอดคอมพิวเตอร์ที่สวมใส่ได้
อย่างที่เราทราบกันดีว่าผิวของเรา (และทุกสิ่งที่อยู่ในนั้น) มีความอ่อนนุ่ม ยืดหยุ่น และยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง การมีเทคโนโลยีที่ยืดหยุ่นจะช่วยให้คอมพิวเตอร์ที่สวมใส่ได้ของเราทำงานร่วมกับเราได้อย่างไร้รอยต่อ จะทำได้ดีจนเราไม่รู้ตัวว่าใส่อยู่
แก้วในฐานะพื้นผิวแม้ว่าจะมีความยืดหยุ่น แต่ก็ไม่สามารถเติมเต็มความปรารถนาที่จะเชื่อมต่อกับชีววิทยาได้ เนื่องจากขาดความนุ่มนวลและเสียรูปในการตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของร่างกาย
อีกด้านหนึ่ง คอนแทคเลนส์ทำจากวัสดุที่หลายคนสวมใส่เป็นประจำทุกวัน
แล้วอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนพื้นผิวที่คล้ายซอฟเจลล่ะ? ตัวอย่างของความพยายามในการบรรลุเป้าหมายนี้คือผลงานของMadhu Bhaskaranและทีมงานที่ Royal Melbourne Institute of Technology
อ่านเพิ่มเติม: วิธีถ่ายภาพให้ดีขึ้นด้วยสมาร์ทโฟนของคุณด้วยการถ่ายภาพด้วยคอมพิวเตอร์
พวกเขากำลังพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถสวมใส่ได้เหมือนรอยสักชั่วคราวโดยให้ข้อมูลเรียลไทม์เกี่ยวกับการสัมผัสรังสียูวีแก่ผู้สวมใส่ บางบริษัทกำลังพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนคอนแทคเลนส์โดยตรงด้วยซ้ำ
แต่ในอนาคต (อันใกล้) ฉันเชื่อว่าเราจะมีเทคโนโลยีที่ยืดหยุ่นในชีวิตประจำวันของเรา สิ่งนี้จะแสดงถึงความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านวัสดุและการผลิตที่ใช้ในการสร้างสิ่งเหล่านี้ สิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือการบรรลุเป้าหมายนี้ โอกาสต่างๆ จะเปิดขึ้นเพื่อเชื่อมโยงโลกทางกายภาพและโลกไซเบอร์ให้อยู่ในระดับที่เราสามารถจินตนาการได้ในปัจจุบันเท่านั้น
เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
