從石墨烯到柔性顯示屏 智能穿戴設備新科技盤點
2015年01月04日 10:3 5228次瀏覽 來源： 中國選礦技術網 分類： 新技術
從大型的科技企業(yè)巨擘到犄角旮旯里的各種創(chuàng)業(yè)公司，每個人都在遐想新材料石墨烯在智能穿戴設備的無限應用潛力。從眾籌資金到小批量制造再到原型產品快速試制，每個人都在努力讓石墨烯應用的夢想陽光照進現實!就目前而言，智能穿戴設備技術在未來的發(fā)展唯一的障礙貌似就是我們人類自己的想象力了，千萬不要低估新技術發(fā)展的潛力!
好消息在于一系列或將改變我們對事物看法的新科技突破已初見端倪，這的確有助于智能穿戴設備走進我們的日常生活并成為中心。隨著 2015 年的臨近，讓我們期待著新年的曙光，展望一下即將改變下一代智能穿戴設備的新科技。
柔性顯示屏
即便尺寸變得越來越大，顯示屏依然是智能手機上的制約因素，畢竟是硬件設備上最大的一個部件，在用戶體驗上扮演了極為重要的作用。手機顯示屏也是智能手機廠商征戰(zhàn)軟件沙場的一個重要原因。
相較于智能手機而言，顯示屏之于智能穿戴設備的作用則更顯重要，顯示屏尺寸和柔性是產品的重要限制因素，畢竟智能腕表和健康手環(huán)的顯示屏都太小了，而人的身體則不是一個木頭樁，每個人都有特定的身形，有的凹凸有致、有的圓潤豐滿，而有的則棱角分明。穿衣戴帽則是一回事，而對于內置芯片疙瘩的智能穿戴設備而言則，要想迎合每個人的身體則挑戰(zhàn)十足。
智能手機廠商一致認為并堅信柔性顯示屏技術會在將來某個時候徹底革新手機領域，而對智能穿戴設備而言也存在同樣的判斷。人的體型差別巨大，想制造出一款迎合所有人身材的平臺設備，其難度可想而知。當前市面上絕大部分智能穿戴設備遠未達到上述目標，柔性顯示屏技術或許能解決這個難題!
柔性電池
同柔性顯示屏一樣，柔性電池同樣也是讓智能穿戴設備更為貼身舒適的利器。柔性電池技術的發(fā)展能讓廠商更為輕易地定制智能穿戴設備的外觀，韓國消費電子巨頭目前正在做這方面的嘗試。
除了電池的尺寸和形狀之外，續(xù)航能力也是一個大難題。每當智能設備新增其他新特性，電池的續(xù)航能力將會經受新的考驗。就拿能跟蹤人體運動和睡眠狀態(tài)的智能腕帶產品而言，一次充電究竟能帶來的電池續(xù)航時間還是太有限。
也許廠商們都忽略了免充電太陽能技術的應用。畢竟不像智能手機那樣總是被放在口袋或者被保護套所覆蓋，穿戴在人體上的設備總是會有充足的時間見到陽光，而柔性的太陽能充電器也已成型。
此外另一種可能的方案就是利用人體機械運動所產生的的能量來為穿戴設備供電，雖說基于人體熱量的自充電方案也是一種選擇，但是考慮到這種設備需要持久貼合在人體皮膚上，所以在舒適感上會大打折扣。
織物傳感器
織物傳感器完全走的是另一種思路，將智能穿戴科技直接植入到服飾之中。即便是最為輕便的智能穿戴設備而言，畢竟都是外界異物，心理上或多或少會有一點排斥感覺。試想一下當你坐在電腦前打字的時候是不是想要把智能手環(huán)脫下來才感到更方便?就筆者而言，每天都會一塵不變地脫下這些穿戴設備睡覺。有的時候在家里似乎忘記了這些智能穿戴設備的存在。就當前看來，智能穿戴設備還遠未達到一體適用、一碼通吃的境地。
目前科學家們正在研發(fā)能夠追蹤運動的光學玻璃纖維。我們假設以智能手機作為今后移動信息中樞設備，將各種傳感器植入到服裝中就可以擺脫被各種穿戴設備「全副武裝」的命運。再大膽地設想一下，服裝制造商完全可以抓住此次大好機遇將各種基于光學玻璃纖維的織物傳感器無縫整合到今后的服裝產品中。耐克完全可以開發(fā)出一款動作感知的運動短褲。
石墨烯
大家應該還沒有忘記本文開頭所提到的石墨烯吧!這可是數月來大家都在熱議的神奇的新材料，它會永遠改變我們對于萬物的看法。石墨烯是由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，碳原子以 sp2 雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收 2.3%的光;導熱系數高達 5300 W/m?K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過 15000 cm2/V?s，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約 10-8 ?m，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。因其電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池，可以說石墨烯具有直接植入到服飾的潛力，或者直接通過新材料服裝來實現充電。
為何不能普及?成本是個大障礙，讓用戶動輒賣腎的智能穿戴設備是沒有意義的。當然價格也會下降，比爾?蓋茨這種科技大土豪甚至開始資助研究基于石墨烯的避孕套!在確保良好的防護性能的前提下，盡可能做到極致超薄，為用戶帶來前所未有的歡愛體驗。這不是玩笑話，這何嘗不是終極穿戴技術的體現呢?
3D打印
3D打印技術正在推動第三次工業(yè)革命的實現，即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術，大家對此并不陌生，除了能制造高度定制化的義體之外，為何不將 3D 打印技術應用到智能可穿戴設備領域呢?大家都有看到過基于注塑工藝的耳塞，如果這種高端耳塞能通過 3D 打印的話，制造成本將會急劇下降。未來的智能穿戴產品離普通用戶并不遙遠。
責任編輯：趙天寧
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