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手機中的「潛水機」

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統計學告訴我們,如果你在蹲馬桶的時候玩手機,最後忘記暫時放在腿上的手機導致它落水的概率是幾十萬分之一。


  聽起來沒什麼好擔心的,這簡直就跟中彩票一樣嘛,誰會有這樣的「好運氣」。但在生活中,這種事卻經常發生。


  更不幸的是,關於手機,我們還有更多需要擔心的事情:下雨天用完手機後時不時地死機、因為洗澡而錯過重要電話,或者更直接一點,將果汁打翻在那個4英吋的屏幕上……


  沒錯。許多人大概都會有這樣的心聲:我就是粗心,就是笨手笨腳,但我花了這麼多錢,為什麼不能讓我的手機防水呢?為什麼衣服、鞋子都可以防水,手機就不行?


  難怪在2012年巴塞羅那電信展上,當兩家公司展出讓手機全身防水的技術時,迅速獲得了關注。其中一家公司叫P2i,它的大中華區經理Donald Zhang告訴《第一財經週刊》,P2i的技術被稱為「納米塗層防水」(liquid repellent nano-coating technology),它通過將防水塗層吸附於材料表面(包括內表面和外表面),減小材料表面對於水的張力,從而達到防水的效果。


  「這種技術和傳統意義上的防水概念不太一樣。」Donald Zhang說。傳統的防水是將水擋在機器之外,就像外面下雨了,你躲在家裡;而塗層防水,就像你可以在外面到處走而不會被淋濕。當水落在手機表面時,依然 呈現為一顆顆的球狀,就像露珠一樣,稍微傾斜就會滾落。


  P2i的納米塗層防水技術起源於現任CTO Stephen Coulson博士在1990年代的一項研究,這種技術可以製造出高抗水性、納米級高分子塗層。


  需要做防水處理的產品被置於一個反應室中,通過減小氣壓創造出一個真空環境,並以預處理工藝激活物體表面。接下來,通過脈衝電離氣體,將全氟碳化合物薄膜塗在物體表面。這層隱形塗層以化學合成的方式附著於材料表面之後,會和表面材料融為一體。


  這項技術最開始得到了英國國防科技實驗室(DSTL)的資助,首先運用在士兵作戰服的研究上,使之在保持輕便舒適的同時,更好地防止化學侵蝕。這個項目進展良好,使P2i在2004年成為一家獨立存在的技術公司。


  那一年,手機市場還是諾基亞和功能機的天下,人們對手機的需求,還更多地集中在更清晰穩定的通話質量、更舒適的鍵盤和更多的鈴聲上,沒有多少人在乎手機是否可以防水。當時P2i還無法找到客戶,將納米防水技術運用在手機生產上。


  人們對於手機防水的關注程度,是隨著智能手機的普及而升溫的。2004年,蘋果公司召集1000多名內部員工組成團隊開始研發iPhone,當時的項 目名稱為「Project Purple」;2005年8月,谷歌低調收購了成立僅22個月的Android。前者幫助蘋果成為了最賺錢且市值最高的公司,後者催生出了三星這樣逐漸 令蘋果感到擔憂的新巨頭。手機從通訊工具變成了人們生活的必需品,使用手機的時間越來越長,手機在不同場合的出現頻率越來越高。忽然之間,防水變得重要 了。

  第一家打出「防水」牌的是摩托羅拉。2010年,摩托羅拉發佈了第一款基於安卓系統的「三防」(防水、防塵、防衝擊)智能手機Defy。摩托羅拉宣稱,這款手機的防護等級達到了IP67級。


  IP代碼(Ingress Protection Rating Code)是電氣設備外殼的防護標準,它是由歐洲電子技術標準化委員會提出,用來描述對電氣設備外殼防護等級進行分類的系統。第一個數字代表固體顆粒防護 等級,防護等級最高的「6」級,達到了「完全防塵」;第二個數字代表液體防護等級,由弱到強分為0到8個等級。「7」級液體意味著「在常溫常壓下,當外殼 暫時浸泡在1米深的水裡,在30分鐘內將不會對設備造成有害影響。」


  Defy採用的是物理防水,通過特殊的部件把手機內部和外界隔離,將手機做成一個完全密封的裝置,不讓水進入手機內部。如果拆開Defy你會發現,圍 繞主板有一圈紅色的膠圈,在螺絲位置和麗音孔上則配有黃色的O型環或者墊片,耳機插口也是如此,而USB接口在設計上直接選擇與主板分離。


  這種防水手機在上市以後獲得了良好的市場反饋,在2012年9月百度移動發佈的國內安卓手機數據統計中,摩托羅拉Defy(MB525)以2.58%的佔有率排名第六,僅次於三星的Galaxy系列、小米和HTC Incredible S(G11)。


  它也反映出了消費者對手機防水的潛在需求,但物理防水在這種時候也暴露出了一些不足。一些消費者反映說,Defy的聽筒並不是很穩定,有時候會出現斷斷續續,甚至沒有聲音的情況。


  這正是物理防水實際的設計難點之一。要保證水不進去,還要讓聲音可以清晰地出來,是一個複雜的設計問題。一種解決方法是使用透氣栓,讓空氣有足夠的震動以傳出清晰的聲音。但這需要把這種透氣栓做得很薄很耐用。


  除了聽筒質量,以機械密封手機還有一些更大的侷限。由於在手機設計階段就要考慮防水功能,所以需要為防水裝置預留空間,這就會增加手機的體積。或許正 是這種原因導致Defy的厚度達到了13.4毫米,比iPhone 4S 這樣的手機厚出4.1毫米,更比摩托羅拉最薄的Razr厚出了6.3毫米。


  「從產品設計就考慮防水的做法往往花費巨大,從材料成本到時間成本兩方面都是。所以通常來說,只能應用在一些細分市場產品上。」P2i首席技術官 Stephen Coulson說,「而且採用密封式防水,一些細小的縫隙會產生一種『毛細管效應』,將水吸入內部。採用納米塗層防水技術,由於我們在內表面包括主板也進 行了防護,所以即使水進去了,也無法在主板表面附著,電流通過的時候就不用擔心會損害機器。」另外,由於全密封設計,散熱也是一個需要特別考慮的問題。


  這或許可以解釋為什麼當摩托羅拉在2011年10月推出搭載安卓越系統的刀鋒(Razr)智能手機的時候,放棄了此前Defy機械密封防水的做法,轉 而使用P2i的納米塗層防水技術。這幫助摩托羅拉在提供防水功能的同時,將這款手機做到了驚人的7.1毫米。而同樣採用P2i技術擁有3300毫安大電池 的Razr Maxx厚度也僅有8.99毫米。


  這是P2i通過Aridion品牌將納米塗層技術引入電子設備領域後最成功的合作。而從P2i的收入構成看,幾乎全部來自與大型廠商的合作。包括提供和出售技術裝備,許可使用並從處理過的產品中收取使用費。


  這與早年前P2i的策略發生了根本轉變。剛開始P2i把精力放在與高端奢侈品牌的合作上,但很快發現,要找到能提供足夠數量產品的品牌並不容易。於 是,它們擴展了合作對象,與Timberland、Nike、阿迪達斯這些擁有更廣泛顧客,又能進行大規模生產的品牌合作。在進入電子設備防水領域後,這 樣的策略被延續了下來。Donald Zhang表示,「我們目前與全球最主要的手機製造商都有合作,只是合作的進展程度不同。我們現在從單次處理幾百到幾千台設備都有,可以滿足不同客戶的需 要。」


  與P2i不同的是,另一家提供類似技術的公司Liquipel,選擇了直接面向終端消費市場。2012年8月,Liquipel在香港的第一家店開 業,用戶只需要支付449港元,就可以對手機完成「全身防水」處理。處理的過程也十分簡單,先把手機放入防水處理設備中,然後通過製造接近真空的低壓環 境,將注入的液體防水物質氣化,同時通過機器內部的風扇,將防水氣體覆蓋到該設備外部和內部的每一個角落,氣體冷卻之後就形成了納米防水塗層。 Liquipel大中華區客戶經理 Andy Low表示,這樣做的好處是你可以放心地去購買iPhone、三星或者任何一款你想要的機器,然後再進行防水處理,不必為了防水功能去購買某款你不那麼喜 歡的機器。


  在開設體驗店吸引顧客的同時,Liquipel也和當地的移動運營商和記電訊展開了合作,任何在和記電訊購買iPhone 5合約機的用戶,只要將合約期限延長2個月,就可以獲得Liquipel的消費券,將新手機進行「全身防水」。它們會建議你將機器拆解進行防水,這樣可以 提升防水效果。Andy Low還透露,公司已經與內地一些代工廠商展開了一些小規模的合作,將機器安裝到生產線上,將各部分進行分開的納米塗層防水,然後再把機器組裝到一起。


  「P2i不會這樣做。我們覺得在拆開處理後,沒辦法保證合在一起後有同樣的效果。我們和廠商合作的時候,一定是將完整的機器進行防水處理,來確保質量。」Donald Zhang說。


  但兩家公司無一例外地強調,現在的技術還只能做到「防潑水」階段,僅僅是為了防止生活中的各種意外,離真正的「全身全天候」防水還有距離。


  有更多的公司開始逐漸發現這塊蛋糕。就像5年前蘋果讓觸摸屏流行了起來,或許在幾年之後,防水就將成為智能手機的標準配置,更新的技術、更低的價格、更容易獲得。即便它更多時候只是為了防止意外,但一部不怕水的手機也很酷,不是嗎?

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