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苹果iPhone7/三星S7/索尼Xperia XZ防水技术详解

2016-9-22不详佚名

北京时间9月22日消息,防水已经成为许多旗舰手机吸引人的法宝,到底什么是防水?手机制造商怎么做到的。最近,科技作者肖恩·霍利斯特(Sean Hollister)对三星、苹果、索尼的防水技术进行了梳理。尽管防水技术已经很先进,但是请注意,防水不等于抗水,从严格意义上讲,世界上没有真正的防水手机

苹果iPhone7/三星S7/索尼Xperia XZ防水技术详解

▲iPhone 7可以防水

如果你的手机掉进游泳池,或者是抽水马桶,一般来说,你倒霉了,手机会损坏。除非你非常非常走运,烘干之后电路板还能继续使用。如果你使用的是防水手机,比如新的iPhone 7、Galaxy S7或者索尼Xperia XZ,情况就会完全不同。

我是一名三星Galaxy S7用户,我可以明确告诉你:手机的防水性能让人震惊。我没有带着手机去游泳,或者干类似的事,在下面几种环境下,我可以毫无压力使用S7:

——天空下着瓢泼大雨,我正在写邮件,还没有写完,没有必要因为下雨而终止。

——如果在淋浴时来了灵感,想写点东西,在没有写完之前不需要烘干手机。

——如果玻璃屏幕上出现污点,我可以直接用水洗。

——有些时候,我会将手机放进热水浴缸,让朋友震惊一下。

很不错。到底是什么让手机具备了防水功能?或者说,手机是怎样防水的?你可能正在了解新iPhone的优缺点,或者只是想知道手机放在水池中是否会损坏,下面我们就来回答你的问题。

苹果iPhone7/三星S7/索尼Xperia XZ防水技术详解

▲Galaxy S7屏幕缝隙用粘合剂防水

防水是怎么实现的?

iFixit拆解工程师斯柯特·哈佛(Scott Havard)让我们画一个蛋:蛋壳很完美,没有裂缝。显然,水无法进入蛋中。现在我们将蛋换成复活节彩色蛋,要将水拒于蛋外就有些困难了。

哈佛说:“如果你有一个复活节彩色蛋,它可以分成两半,突然之间,要防水就变得很困难了。”水会毫无阻力深入缝隙,最终穿过缝隙。哈佛称:“如果压力大到一定程度,水分子就会进入到设备中。”

手机有缝隙,不只一条,而是许多条。有接口,有按钮,有扬声器,有扬声器栅格,有麦克风接口,它们都会留下细小的缝隙,让水进入手机。不只如此,屏幕与手机边框之间也留有缝隙。

哈佛说,现代玻璃屏幕很脆弱,它给防水带来很大的挑战,因为制造商无法让玻璃屏幕永久附着在边框上。

怎么办?制造商采用了一种简单的技术:用粘合剂粘合。

有时,我们将粘合剂叫作垫圈、密封圈、胶带或者胶水,叫法也许不同,但意思却是一样的:制造商用粘性很高的橡胶胶水创造一片空气密封空间

拆解任何一台防水手机我们都会发现,里面有厚厚的粘性材料,它将屏幕与底座粘在一起。制造商在接口(也就是USB、Lighting、3.5毫米耳机接口)背部涂上胶水,有时连靠近框架的电路也涂有胶水。

粘合剂并非万能,有时也不管用。在手机上有些组件是突出的,比如按钮、接口、可拆除组件,我们肯定不希望粘糊糊的胶水流出来。

于是制造商引进了橡胶垫圈,它是一个0形环圈,放在设备内部,紧紧附着在内表面上。

在手机的耳机接口、充电接口附近,我们都能发现橡胶垫圈,在SIM卡托附近也有一个小小的橡胶垫圈。苹果还在一些线缆连接器附近安装垫圈,增强保护。

至于按钮,制造商采用的技术不同,它们用少量的硅橡胶将用户挤压的物理组件与内部电触点分隔开来。为了方便理解,我们可以打个比方:外面正在下雨,我们走进水淋淋的人行道,为了不让水进入鞋子,我们可以在脚上套一个塑料袋。在手机中,我们会通过“纸夹”小按钮弹出SIM卡托。

苹果iPhone7/三星S7/索尼Xperia XZ防水技术详解

▲Galaxy S7用4种技术防水

不漏水,但是空气可以进入

在手机中有少数组件是无法完全密封的。

扬声器、麦克风需要让空气流通,因为只有空气振动才会发声。如果手机完全不让空气进入,手机内部的压力与外部不平衡,压力就会在密封手机上打开缺口,让水进入。

既然这样,制造商如何阻挡水的进入呢?科学。许多制造商在制造防水手机时,会在扬声器、麦克风前面安装非常精细的网眼,它完全遵循水的自然特点,比如内聚力和表面张力,让水粘在一起而不是穿过网眼。

还有一些地方也使用相同的技术,比如iPhone7底部左侧的扬声器栅格,或者是Galaxy S7的麦克风。

除了网眼,制造商还增加了防水面料透气膜(ePTFE),它可以让空气自由穿过,平衡压力。Gore公司生产ePTFE材料Gore-Tex,这种材料和滑雪衫使用的面料一样。据Core公司透露,至今它们销售的便携电子通风口组件高达10亿件。

一些制造商(比如三星)为了防止充电接口短路,有时还会短暂关闭接口,它们使用耐蚀材料(比如镍)防止手机磨损。

正因如此,现代防水手机不需要防水盖子就能防水。

防水不是绝对的

所有的防水技术都不完美,所谓的防水手机,从严格意义上讲并不“防水”。

哈佛称:“如果压力足够大,水就会穿过去,只是需要的压力大小不同而已。”

正是因为这个原因,在宣传时苹果、三星、索尼只是说手机可以“防水”,没有说它可以“抗水”。

如果在水中添加一些化学物质,情况又会变得不一样,比如加一些盐。

索尼曾经在广告中鼓吹说,Xperia手机可以在水下拍照。2015年,索尼在澳大利亚碰到了麻烦,当地监管机构和市民声称,游泳之后发现手机失灵了。有一点可能是索尼没有考虑到的:澳大利亚的家用游泳池一般装的是咸水,它可以腐蚀、入侵防水手机密封圈。

很快,索尼就改变了语调,它明确告诉用户不要在水下使用手机,远离咸水

自此之后索尼的态度有些软化,公司声称:“如果你想将设备带到水下,近距离观察潜水动作,或者记录孩子第一次上游泳课的情况,去吧,没问题。”不过索尼提醒说,这一建议只适用于装有氯化淡水(不是盐水)的游泳池,IPX8(防护等级)手机可以应付,只是事后要用淡水清洗氯。

苹果也警告用户,虽然新iPhone防水,但是有一些事仍然不能做。

当企业告诉我们手机可以防水时,它们的实际意思就是说:在一定数量的水中,手机可以坚持一段时间。

到底能坚持多久?具体要看IP等级是多少。

苹果iPhone7/三星S7/索尼Xperia XZ防水技术详解

本文来源:不详 作者:佚名

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