科學家才是魔法師！解密華為Mate X的三大摺疊魔法_風聞
菊厂搞机-菊厂搞机官方账号-关注菊厂搞机，免费获得手机行业最前沿、最深度科技2019-10-25 09:39
科學家才是魔法師！解密華為Mate X的三大摺疊魔法
可以肯定，當哈利·波特在霍格沃茨魔法學校中看到《預言家日報》時，絕對不會想到這獨屬於魔法世界的神奇法術，有一天會被麻瓜竊取。
《預言家日報》是哈利·波特魔法世界的一份神奇報紙，它能在柔軟的紙張上呈現動態的影像，能摺疊又會動
而當手機行業終於行進到5G大門之前時，也同樣無人想到，扣開5G大門門扉的，是華為Mate X。
01****華為Mate X ——手機帝國5G時代的第一個里程碑
正如1G時代興起的MOTO大哥大，2G時代崛起的諾基亞，3G時代誕生的iPhone，華為Mate X無疑成為2019年這個5G商用元年的第一個里程碑式產品，其眾多創新將被寫進手機產業帝國的歷史。
我們先來看一下海外多個著名媒體的評價。
THE VERGE：華為Mate X比Galaxy Fold更纖薄
Trusted Reviews：華為Mate X全面超越三星摺疊屏手機！
techradar：華為Mate X，一款真正令人震撼的摺疊屏手機！比三星更好！
engadget：華為Mate X，三星摺疊屏最大的競爭對手。
CNBC：華為新摺疊屏手機，與三星的競爭白熱化，價格超過蘋果和三星。
…
當然，還有超級重磅：
MWC****主辦方GSMA主動來到華為展台，為Mate X頒發本屆世界移動大會最佳手機獎項！
沒有之一！
右：GSMA CEO John Hoffman；左：華為手機產品線總裁何剛
31****項國際權威大獎，全方位的出色表現，Mate X實力演繹硬核擔當！
華為Mate X厚度只有5.4mm，摺疊起來也僅僅11mm，擁有真正的全面屏和最窄的邊框，摺疊起來6.6英寸19.5:9的比例，是目前最符合用户使用習慣的摺疊屏手機。
華為Mate X不僅可以支持完整的5G（NSA網絡和SA網絡），還支持雙卡，為用户隨時接入通信網絡做了最好的兼容性設計。
華為Mate X搭載最快最安全的55W超級快充。
……
今天，我們放下5G、快充、拍照等，只談談華為Mate X的摺疊設計，看看裏面藏着的“魔法”。
02 魔法一：鷹翼式摺疊，轉軸鉸鏈的100個密碼
一根筷子摺疊了就斷了；
一根鋼筋摺疊了就歪了；
一個屏幕摺疊了，一種結果是這樣；
（開個玩笑）
還有一種是這樣。
在討論轉軸前，我們要先來看看摺疊和長度的關係。
舉個栗子：一本書，其紙張長度都是一致的，因此，書口也就能保持平整。
書籍在彎折前，書口長度短而平
假如我們將這本書彎折，我們會發現，書口部分變形了。
書籍在彎折後，書口長度拉長、變斜
彎折後，書籍中部形成了一個半圓，原本短而平的書口變得長而斜。
變形的原因在於，彎折處形成了一個圓，從圓心往外，圓周越來越長，而一本書的紙張長度都是一樣的，這就導致書口拉伸變形。
如果要讓書口的形狀不變，那麼，紙張的長度就必須改變：**要麼是圓周內側紙張縮短，要麼是外側紙張變長。**這是摺疊屏要解決的第一個問題。
這裏其實有初中數學老師教的公式，當兩個平面疊在一起彎折，由於兩個平面的彎曲半徑不一樣，導致疊在下面的平面會“變長”。這就是上面我們看到的書本摺疊後的書口。
摺疊狀態下內外層容易產生長度差
第二個問題就是，類似書本的彎折過程，屏幕的摺疊會遇到變形的難題。
華為Mate X不管在展開態還是摺疊態下，都可以保持平整，其秘密就在於：
華為Mate X獨家專利設計的轉軸，在手機摺疊與展開的過程中，能夠自主根據摺疊的角度，自動伸縮，從而保證整部手機的平整狀態；
並且轉軸巧妙地將內部的100多個與散熱、走線相關的精密元器件包含其中，協同運動。
這個打破物理常識的細節，背後是長達3年的艱苦攻關。
早在2015年，華為工程師便開始尋訪業內對於轉軸的解決方案，但是，在智能手機普及之後，轉軸在手機上的應用幾乎為零，業內對轉軸的研究趨於停滯。
2016年，項目組啓動了第二次研究工作。為了攻克摺疊屏手機的轉軸設計方案，項目組集中了中國、歐洲、日本等在精密器件製作上富有經驗的頂尖專家，聯合攻關。
在經過無數次摸索後，摺疊方案逐漸成熟並固化下來。
在這個方案中，摺疊屏被分為4層：
**最上層是保護層。**傳統手機的最外層是玻璃，不可彎折。為了實現彎折，華為 Mate X採用了一種高分子材料作為保護層，在保持可彎折特性的前提下，為屏幕提供保護作用。
第二層，是可以彎折的柔性屏幕。
第三層，是一層軟膠支撐片，它的作用像是屏幕的“席夢思”，是屏幕和底層轉軸的過渡層，連接兩者。軟膠支撐片實際上是一種硅膠材料，如果要和屏幕連接起來，可以用一種底塗劑黏貼起來——但是，這種底塗劑對環境保護並不友好。因此，華為工程師們只能另闢蹊徑，採用了高分子材料和軟膠相嵌合的方案，從而規避了底塗劑的使用。
**第四層，就是關鍵的轉軸。**由於屏幕的長度是不變的，那麼，轉軸就必須自動調整長度，進行伸縮。在屏幕展開時，轉軸也是平的，而當屏幕摺疊起來時，轉軸內部的100多個精密元器件開始了複雜的協同運動：鏈條沿着導軌運動，拉動其他元器件，整體的長度拉長，徐徐變形，形成半圓。在屏幕展開時，轉軸又從半圓縮短、變形，成為平面。
03 魔法二：仿生飛魚鰭，散熱像翅膀飛翔一樣
散熱，是隱藏在摺疊屏裏的又一“魔法”。
華為Mate X屏幕大了約一倍；
5G網絡的散熱要求比4G提升了1.5倍；
對於5.4mm的厚度來説，其散熱工作量必然不容小覷；
而摺疊屏手機的芯片、攝像頭等關鍵元器件發熱量集中，不做好屏幕的均勻散熱，也會影響手機的正常使用。
對此，華為工程師也提前進行了充分的考慮和驗證，並抓住關鍵的三步解決了摺疊屏手機的散熱問題：
· 採用仿生飛魚鰭設計讓散熱材料跟着屏幕的摺疊而摺疊；
· 採用液冷方式對芯片散熱；
· 採用航天領域微膠囊相變散熱技術對攝像頭組件散熱。
1**）第一步，是讓散熱材料跟着屏幕的摺疊而摺疊，**且需要跟隨手機在不同切面上實現長度變化，才能將集中在一側的熱量牽引到另一側去，實現手機整體散熱的左右平衡。
華為工程師在業界尋找對比了各種導熱率好的金屬材料和非金屬材料，這些材料要麼彎折多次後導熱性能發生大幅度衰減，要麼不能隨着整機伸縮。在一次一次的嘗試中，華為工程師最終在大自然找到了靈感：飛魚的魚鰭。
飛魚在水下潛游時，魚鰭像扇子一樣收起；而當飛魚的魚鰭展開時，魚鰭如同一雙巨大的翅膀，是飛魚在海面上長距離跳躍的關鍵器官。
飛魚在水中時，魚鰭收起，遊速極快
飛魚可以展開巨大的魚鰭，在空中飛翔
散熱材料能否像飛魚鰭一樣，可以收起和舒展？
華為工程師尋找到一種具有延展性的石墨材料，可以滿足“舒展”的要求，而且在海量測試後，導熱性能仍然沒有衰減。
其次，就是“收縮”了。華為工程師再一次在飛魚上找到了答案，經過一次一次改良，使得石墨材料具有了一種收縮力，這樣一來，石墨就成了可以延展、又可以收縮的彈性材料。
在摺疊狀態下，轉軸處的石墨收縮，像潛游的飛魚鰭一般收起。在展開狀態下，石墨就隨之延展開去，像飛魚鰭一般展翅高飛。
有了“仿生飛魚鰭”的散熱設計，摺疊屏手機的熱量就可以達成左右兩側的平衡。
2）而在芯片的散熱上，靠的是一根液冷管子。**這就是散熱的第二種方式，液冷散熱。**工程師在麒麟980芯片的外緊貼一根液冷管子，液冷管子縱貫手機上下，管裏流淌着用於散熱的液體。芯片等元器件發熱時，管中的液體吸收熱量並汽化，氣體順着管子擴散到冷的一端，遇冷凝結為液體。在管內的毛細芯的牽引下，液體又回到了管子的另一端，並再次吸熱汽化，循環往復。
參考圖
3）上下左右都平衡了還是不夠，對於攝像頭等局域發熱大户，必須有第三種措施，能實現局部散熱。
這次，華為工程師從NASA宇航員的手套獲得了靈感：**航天領域微膠囊相變散熱技術。**宇航員在外太空活動，所處温度環境多為極寒、極熱，為保持宇航員體温恆定，科學家們在航空服、太空設備中加入相變材料。相變材料受熱或受冷時改變形態，比如固態受熱變成液態，從而將熱量或冷能量吸收走。
華為Mate X在攝像頭周圍封裝了超過800萬顆優秀的相變材料，用於吸收攝像頭工作時產生的熱量，等手機温度正常時，再將熱量慢慢釋放到外部，從而維持手機温度正常。
有了工程師們大開腦洞的新魔法，Mate X摺疊屏幕散熱問題迎刃而解。
04 魔法三：“魔法窗口”，體驗效率革命
Mate X帶給消費者的第三個“魔法”，則是新奇的體驗。
華為Mate X在體驗上結合用户習慣，無論在大屏、分屏交互操作，還是拍攝、自拍上，都開創了許多魔法般的驚豔玩法。
超大屏幕的沉浸式移動辦公和娛樂體驗。Mate X展開狀態下，是一塊8寸大小8:7.1比例的大屏幕，寬度大約是目前手機的兩倍。更大的屏幕意味着更好的視覺體驗，人們“生產力”和沉浸感得到大幅提升，就連遊戲也比別人看得更多、更清楚。
魔法般的全新雙屏交互體驗。Mate X當做兩個屏幕使用時，其魔法窗口將帶來非常酷的操作體驗。
一個屏幕刷微博、微信朋友圈等應用，另外一個屏幕直接呈現打開的子頁面，如某一條點開的微博、某一個點開的朋友圈。這樣省去了很多點開、返回的操作。
點擊左屏商品清單，對應的商品詳情頁就在右屏打開了
雙倍多任務交互效率。除了同一個程序雙畫面，Mate X還可以應用雙開，多個任務之間無縫交互，大大提升操作效率。
比如一個屏幕放着專業的拍攝、遊戲攻略，另一個屏幕對着攻略一步一步學習。
又比如發郵件要添加照片視頻，直接把另一塊屏幕裏圖庫中的照片視頻拖入。
最好的自拍相機。沒錯，華為手機強大的徠卡後置攝像頭，現在同時又是前置自拍相機！只需要把手機折起來，翻過來即可。
打破拍攝魔咒的“拍女朋友”神器。
女網友們説，“世界上有兩種東西不可直視，一種是太陽，另一種是男朋友鏡頭裏的自己。”甚至“看完男朋友拍的照片，我感覺一個人也挺好”。
這暴露的不止是直男們的“不懂拍攝”，還有攝影界的一個長期魔咒——被拍攝者永遠不知道自己在鏡頭裏將被拍成什麼樣。
華為Mate X帶來創新的摺疊狀態拍照，相當於額外給被拍攝者增加了一個視角，讓拍攝者和被拍攝者都可以即時看到鏡頭裏的影像，從而每一拍都做到最滿意的效果。
可以説，Mate X充滿未來感、科技感的設計，將人們遐想中的摺疊屏體驗，首次真實地呈現了出來。
而隨着5G的到來，超強的連接，雲電腦、雲遊戲、AR等創新應用的興起，Mate X這一創新摺疊形態，又會有哪些更多的魔法新體驗呢？
在鉅變來臨之時，人們往往毫不知曉。只有風起雲湧之後，塵埃落定之時，面對面目全非的境況，人們才會恍然大悟，才會知曉此前那些變動的深遠意義。
華為Mate X，摺疊屏手機的里程碑，也是那些變動之一。這個變動，只是大時代變革下科技創新的冰山一角，在水下還有更多的未知等待科學家探索。
幸好，有一點是已知的：
實幹的科技公司、辛勤的工程師、無畏的探索者，曾在鉅變將來而未來的時刻，像伏爾加河上苦難的縴夫一般，拉緊了手中的纖繩。
End
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“菊廠搞機”編輯部出品**，**
原創：小豬喬治
修訂：**buynow/**吉吉/侯哥