产业的发展离不开CMF(色彩、材料、工艺)
近年来,手机终端与豪车品牌隐隐出现合作共赢的趋势,比如华为和保时捷、OPPO和兰博基尼等。1月8日,一加首款概念机Concept One正式发布,首次采用电致变色技术,兼顾性能与美学,开创了行业先例。那么这种电致变色技术究竟是什么?文章主要包括四个部分。目前军团成立了手机等3C电子CMF(色彩、材料、工艺)行业微信交流群,小米、华为、三星、锤子科技、TCL、华硕电脑、oppo、vivo、努比亚、闻泰通讯、华勤、伯恩光学、蓝思科技、富士康、仁宝电脑、瑞声科技、歌尔股份、比亚迪电子等均已加入,请长按如下二维码或加群主微信13480765097,备注“3C电子CMF”,加入技术交流群,与行业专家一起交流!
这款手机是一加与迈凯伦合作完成,背盖采用了皮革与玻璃结合技术,皮革部分采用了迈凯轮专为自家汽车定制的时尚皮革,每一部手机的皮革均为手工打造,经过裁切、铲薄、缝线、贴合等复杂的步骤。而这款手机最亮眼的就是:全新的电致变色技术带来的开创性“潜隐式后摄”。据了解,这种设计灵感同样来自迈凯轮,一加的创意总监在迈凯伦超级跑车720S上发现可变色天窗得到启发,思考将这种变色玻璃技术缩小并应用到手机后摄玻璃上的可能性。历经一年半才打造出这款概念机。
这款手机将整个后置摄像头模组隐藏在手机玻璃后壳下,平时,黑色的玻璃镜头与周围的整块玻璃融为一体,日常使用几乎不会察觉摄像头的存在。当你使用摄像头时,后摄镜头上的玻璃会变为透明,使镜头显露。从黑色到全透明变色的过程非常快,仅需要0.7秒(而其他行业需要5-8秒)。 一、什么是电致变色技术?
电致变色(EC)是指材料在外加电场的作用下产生的可逆颜色变化,本质上是EC薄膜发生氧化还原反应改变其对光的透过率或反射率,在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。注:氧化还原反应是一种化学反应,材料组成会发生变化,实质是电子的得失或共用电子对的偏移。生活中的燃烧、金属冶炼、电镀等都属于氧化还原反应。这种技术一般被应用在飞机和跑车玻璃上,能使玻璃在电场的作用下,实现颜色和透明度的可逆变化。而当它被用于手机时,难度极高,因为要将电致变色技术缩小并应用到对镜片要求极高的手机相机上,无疑意味着有大量难题需要克服,比如要解决透光度、反应速度、小型化和超薄等问题。据说是一加手机的研发人员经过了数月的研究和实验,最终在一台 7T Pro 原型机上应用了电致变色技术,实现了这种效果。小视频:镜头显现过程展示,仅10秒,请放心观看~~下面这个是目前整个行业内非常薄的电致变色玻璃。降低厚度的同时也保证变色效果,一加做了两个特别的设计。首先对 EC 材料反复调整,在 EC 材料厚度只有 0.05 毫米的前提下,实现了业界领先的透过率对比度,其次加入了直径不足 0.05 毫米的非极性的玻璃球,保证玻璃不出现形变的情况下,大幅度降低了玻璃厚度。如此有难度的技术方案是哪家做的呢?据透露,这种一体电致变色解决方案和超轻薄器件来自于沃格光电(603773)。全程采用了真空镀膜(ITO)及其他工艺,控制玻璃厚度在0.15mm,均一性控制在0.01mm(如上图)。将透明的纳米级别线路做到玻璃上,使玻璃在通电与不通电状态下呈现不同的颜色,开发出世界首创的手机电致变色领先技术方案。 二、电致变色技术的发展历程及趋势
- 20世纪60年代,Plant在研究有机染料时发现有电致变色现象,并进行研究;
- 1999年,Stadt Sparkasse储蓄银行建设了欧洲第一面用电致变色玻璃制成的可控制外墙;
- 2004年1月,英国伦敦的瑞士再保险大厦玻璃幕墙使用电致变色技术;
- 2005年1月,法拉利Superamerica敞篷跑车的挡风玻璃和顶棚玻璃采用了电致变色技术;
- 2008年7月,波音787客机客舱窗玻璃首次采用了电致变色技术,真正为大家所熟知。
图 德国德累斯顿Stadt Sparkasse储蓄银行新大楼,电致变色玻璃外墙图法拉利Superamerica敞篷跑车的电致变色挡风和顶棚玻璃目前,电致变色玻璃,在汽车后视镜、飞机玻璃和建筑等领域均已有了广泛应用,随着技术的不断跨界应用,未来市场空间巨大。据相关数据显示,2020年,全球电致变色玻璃及膜系市场将达30亿美元,并且保持持续增长,预计2023年可达近42亿美元。但当下国内电致变色玻璃企业数量还较少,还处在初步发展阶段,建筑行业仍是主导市场,未来还需不断努力。 三、“隐藏式设计”或成为手机未来主流趋势!
随着5G时代的到来及技术的不断发展,屏占比极致化及元器件小型化等都逐渐成为了主流趋势。同时,为了不占用手机前后盖的使用空间,“隐藏式”设计也逐渐被应用到一些主流机型中,华为、三星、小米、oppo、vivo等主流终端近年来都在不断研发,推陈出新。比如下面几款机型采用了摄像头电机自动升降。也有技术要求超高的折叠屏,三星Galaxy Fold,以及HUAWEI Mate X等,属于前后盖面积隐藏。而一加的这款电致变色可以理解为通过一种智能表面技术将摄像头隐藏了。相比于前面几种“物理变化”,属于是“化学变化”了,正如前面所介绍的,是里面的薄膜材料发生了氧化还原反应,材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象,在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。图 这种电致变色玻璃会在你使用摄像头时变透明,让摄像头显现可以预想,未来手机界,“隐藏式”技术将成为各大品牌终端竞逐的关键性技术,毕竟随着科技的不断提升,轻薄、便捷是未来手机的标配性功能。隐藏式设计会给消费者带来更新颖的产品体验及更便捷的功能性应用,对品牌市占率的提升会起到很大的帮助。 四、未来产品设计畅想
未来,CMF(色彩、材料、工艺)产业会随着这种技术及市场趋势而不断延伸和变化升级。会在基本的色彩、材料、工艺、纹理上做扩展,“电”、“光”或其他元素会被引入而进入新阶段,本质还是通过材料和工艺来实现,但由于“电子化技术”及“光学”等导入,设计自由度会越来越高,真正呈现出一种“会动”的设计(比如光变、电/热致变色)。比如前几天奔驰刚发布的一款概念车,车轮以灵魂之树的种子作为设计灵感,胎面和发光的轮毂臂融合。不仅充满了美感,还极具科技感。详情可点击文章查看:奔驰重磅发布最新概念车,设计灵感来自阿凡达。图 通过印刷工艺的高端光变颜料,图片拍摄来源于厦门曦恩科技未来,甚至还有更高级的生物光子晶体技术等。其中,图案化光子晶体不仅具有光晶的结构色,还呈现出更加生动和独特的表达方式,可以设计特定的图案以识别目标应用环境。去年年末中科院理化技术研究所仿生实验室江雷院士团队王京霞研究员就仿生光子晶体图案研究进展发表综述文章,系统总结了自然界光子晶体图案的神奇功能演化及仿生图案化光子晶体包括制备策略,功能演变和应用研究的新进展。新行材料与工艺的创新视角,在产品创新中愈发重要,学习这类创新思维、掌握创新技能非常关键,这就是当下备受关注的CMF创新。如何掌握CMF的创新能力、培养CMF团队、学习CMF设计技能,则非常的重要。由CMF设计研究院举办的CMF设计研修班,成为各大企业、个人设计师、工程师的首选,来自各行业CMF专家亲自授课的,分享最为前沿的CMF知识。课程详情如下:
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