智慧手機摔落,是許多使用者的噩夢。圖/網路
圖科學家正研發創新技術,讓碎裂的手機螢幕自動復原。/網路
編譯/韋士塔
智慧手機已成為許多人不可或缺的貼身設備,但這種高科技裝置最大缺點是「不耐摔」。如果不慎掉落,最容易損壞的部分通常是螢幕,屆時使用者的選擇通常只有更換新機或者付出昂貴的維修費用。
如今,研究人員正全力開發一種神奇的電子材料,能夠讓碎裂的螢幕「自我療癒」,南韓科學技術研究院(KIST)的研究團隊宣稱,這種技術已接近實現。
許多智慧手機製造商早已投入螢幕自我修復技術的研發,其中一種是具有記憶特點的聚合物,當螢幕受損時,只需加熱即可恢復原狀。
KIST研究人員指出,他們正在研發的材料,能夠修復自身的裂縫和其他物理損壞;這種材料的祕密成分是亞麻籽油。
亞麻籽油是以亞麻植物種子製成,研究人員將特製的亞麻籽油添加到可透光的聚醯亞胺(CPI)中。CPI的特點是兼具柔軟度與韌性,目前已成為折疊式智慧手機螢幕的關鍵材料,用來取代玻璃。
KIST的報告指出,摻入亞麻籽油的CPI如果破裂,油脂會滲入並填補裂縫;如果相關技術成熟,這種作用將可迅速完成,也就是螢幕即使摔碎,也可以「自行包紮傷口」。研究人員說:「我們正在開發一種能自我修復的無色聚醯亞胺,這種材料可以徹底解決受損的高分子材料(即螢幕)之物理性能,延長其壽命。」
KIST指出,他們的靈感來自建築業的混凝土自我修補技術,把含有修復劑的微型膠囊嵌入混凝土中,當裂縫出現時便會釋出修復劑。KIST把這個概念應用在手機螢幕的材料上,把亞麻籽油裝在微型膠囊中,將這些膠囊與有機矽材料混合,製成CPI塗層,包覆在智慧手機螢幕上。當CPI斷裂時,會導致微型膠囊破裂,膠囊中儲存的亞麻籽油就被釋出並填補碎裂的區域。此外,經過改良的亞麻籽油成分,會在接觸空氣後硬化,硬度幾乎和全新材料相同。
研究人員最初進行實驗時發現,在溫度、溼度較高或者有紫外線照射的環境下,癒合的速度較快,但整體來說,螢幕「自癒」過程即使在正常室溫下仍可實現,不須使用特殊設備或把裝置移到特殊環境。
最新實驗結果顯示,在溫度、溼度和紫外線輻射的理想條件下,這種創新材料能在20分鐘內修復約9成裂紋,且兼具柔韌性。研究人員指出,這是相關領域迄今最卓越的表現,希望能加快研發腳步,讓這項技術能廣泛運用在智慧手機螢幕上。
市面上已有幾款摺疊式智慧手機,但價格昂貴,且耐用性仍待長期觀察。螢幕若能自我修復,將可讓手機更耐用;不僅如此,CPI還能應用在人造皮膚、太陽能面板等領域,提升這些裝置的耐用性。
研究人員說:「我們預期這種可透光自我修復聚合物,最終能廣泛在戶外應用,例如透明顯示器、可撓式電子裝置的光學相關領域。」