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可穿戴设备 创新难题如何解决

2015-06-17 09:46:15来源:千家网

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 可穿戴设备

谷歌在12年4月的时候开发一款增强现实的眼镜,在8月,虚拟现实的头盔被Oculus公司摆上了众筹平台Kickstarter的平台;还有最近的智能手表,智能手环,以及苹果的全新产品Apple Watch等,这些都说明了可穿戴的设备已经获得了火热的市场。不过现在可穿戴设备,如果再加上固定的装置,和传统的智能设备并没有多大区别,可穿戴设备是否一定是这样的呢?未来的发展之路又在何方?

可穿戴设备的发展

需要新型的材料

目前的可穿戴设备,使用的仍然是智能手机的传统材料,搭载的是低功耗的微处理器,精简版的操作系统,再加上传统的固定设备,俨然只是智能手机的一个附庸。回顾智能手机的发展历程,其所使用的触摸屏材料、显示元器件、微处理器等无一不是在传统PC所用传统材料上的脱胎换骨,可以说没有基础材料的大发展,就没有今天的智能手机。而新型的可穿戴设备,仍然使用和智能手机相同的元器件,只是尺寸略小,其固定设备仍然使用的是传统的金属材料或者高分子材料,这使得可穿戴设备很难摆脱智能手机的束缚成为一个成熟的产品体系。现有的智能手机材料往往都是刚性的,而且其性能也并不适合可穿戴设备的使用特点,基础材料的缺失正是可穿戴设备发展的痛点,因此选择一种新型的材料成为可穿戴设备发展面临的首要问题。

智能材料家族将成为

可穿戴设备不可或缺的一部分

由形状记忆合金、光致变色材料、电致变色材料、压电材料、智能高分子材料等组成的庞大的智能材料家族是可穿戴设备的完美搭配。

智能材料中的形状记忆合金具有很强的可弯曲性,并且能够记忆自身的形状,日常使用的抗弯折眼镜框、可植入人体的人造骨骼以及人造卫星的太阳能电池板等都是由形状记忆合金制作而成的。如果能将这种材料应用到可穿戴设备,其将能够自动记忆人体曲线,在接触到人体的时候自动变化为适应每个人体型的形状并自动固定。甚至,如果把现在的智能手机直接制作在形状记忆合金之上,那么整个可穿戴设备将能够贴合于人体,实现真正的“与人融合”。

光致变色材料、电致变色材料和智能高分子材料,将能够监测人体的各项生命体征以及外界环境的变化,并通过自身变化直观地表示出来。人们也许可以不用打开显示屏,就能够获得足够多的信息,比如其可以感受周围的气温,甚至是空气污染的程度,并通过颜色变化的方式表现出来。周围的环境变化将不再是冷冰冰的数字,其呈现的方式将更加智能化。压电材料对于可穿戴设备的革命性将更为巨大,将其植入可穿戴设备中,能够将人体的每一次活动中微小的能量都收集起来,这将能够提供源源不断的电力供应,可穿戴设备将能够摆脱电池的束缚,实现真正的轻量化和长续航。

磁致伸缩材料可以作为可穿戴设备的动力原件,传统的微型驱动装置主要是微型电动马达,但相对于可穿戴设备来说,仍然体积过大,而且存在能量转换效率不高、反应速度慢、容易发热等缺点。相比于传统的电动马达,用磁致伸缩材料可以制成毫米甚至是微米级的驱动元器件,而且具有极高的能量转换效率、精准度和反应速度。这些都是传统的电动机所难以达到的。由磁致伸缩材料制作的微型马达可以用在可穿戴设备的振动器、相机的变焦装置和快门控制上,此外磁致伸缩材料可以作为一种优秀的主动降噪装置,通过与噪音的声波做反向振动,达到抵消噪音的效果。

两者的结合将彻底革新

人们对于“智能”的定义

自从乔布斯“重新”发明了手机以来,短短几年时间智能手机风暴可谓席卷全球,已经深刻改变了人们的生活方式。但是智能设备的发展不可能就此停滞,人类创新的步伐也不可能就此止步。依托于信息技术的智能手机,其“智能”更多的是表现在人与人之间的互联,以及信息交互的便利之上,但这并不是智能的全部定义,如果智能材料能够发展成熟并得到大范围的推广,将无疑能够革新人们对于“智能”的认识。智能材料制作的可穿戴设备,将如同具有生命一般感知每个人不同的身体特征,感知周围环境发生的变化,甚至能够做出反应帮助人类。这种种的可能性将彻底革新人们对于“智能”二字的理解,可以预见,未来的智能设备将不再是冷冰冰一块,而将是能够有所感知、和人完美匹配的真正的“智能”可穿戴设备。

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