Năm 2016 rồi, nhưng điện thoại uốn dẻo của tôi đâu?

Những công nghệ cho màn hình cong đã bắt đầu xuất hiện tại các triển lãm hội chợ đồ điện tử, làm người dùng đã bắt đầu mơ về một thế hệ thiết bị mới. Nhưng dường như biến các công nghệ đó thành thiết bị có thật khó hơn những gì các nhà tương lai học và các nhà làm phim tưởng tượng.

Trên thực tế, các nhà sản xuất đồ điện tử mới chỉ đạt được một vài chức năng đơn lẻ như – một màn hình có thể cuộn, một mạch điện có thể kéo dãn. Nhưng điều người dùng cần là một thiết bị có đầy đủ các tính năng đó, chứ không chỉ một hai tính năng đơn độc. Đó là thách thức không dễ vượt qua.

Một vài trong số các thách thức chính cho việc tạo ra các thiết bị điện tử dạng dẻo được là mạch điện có thể kéo dãn cho các viên pin bẻ cong được. Hiện tại vấn đề này đang thu hút các phòng thí nghiệm trên khắp thế giới nghiên cứu. Một khi các thách thức này được chinh phục, người dùng sẽ chứng kiến một thế hệ đồ điện tử mới khó phá hủy hơn, phản ứng tốt hơn với môi trường, cũng như thay đổi cách chúng ta tương tác với những thiết bị đó.

Màn hình cong

Thất bại của thử nghiệm bẻ cong iPhone 6 đã cho thấy, những nguyên nhân khiến các thiết bị điện tử khó có thể trở nên linh hoạt. Bên trong các thiết bị này là sự kết hợp phức tạp giữa các thành phần với nhau, phần lớn trong số đó không thể thay đổi hình dạng. Các bộ vi xử lý vẫn được khắc trên đĩa silicon, những viên pin lithium-Ion vẫn trở nên quá thiếu ổn định khi bị bẻ cong hay thay đổi hình dạng.

Cũng có một vài thí dụ về thiết bị điện tử dạng dẻo nhưng không có nhiều điều để giới thiệu về chúng. Trong năm 2012, Wexler ra mắt màn hình e-reader dạng dẻo đầu tiên trên thế giới. Đến năm 2014, hướng đi này được tiếp tục bởi Sony với sản phẩm Paper.

Dù những sản phẩm e-reader chưa đủ hấp dẫn để được bán ra với cái giá lên đến 1.100 USD, nhưng một màn hình e-ink 13,3 inch dạng dẻo vẫn cho thấy tiềm năng của mình trong tương lai. Tuy nhiên, đã hai năm trôi qua, nhưng một sản phẩm trong mơ vẫn chưa đến tay người tiêu dùng. Dường như không ai hình dung được sẽ làm gì để uốn cong các bộ phận khác như chip, bộ nhớ, pin và các chi tiết tương tự.

Ngoài ra, ta còn thấy những màn hình cong xuất hiện trên một số smartphone như LG Flex 2 và Samsung Galaxy S6 Edge. Nhưng điều này không đồng nghĩa với một điện thoại cong. Những màn hình cong đó chỉ giúp ôm sát khuôn mặt hơn hoặc thêm một cách truy cập nhanh vào những liên lạc thường xuyên. Tóm lại, những màn hình cong đó mang nhiều ý nghĩa quảng cáo hơn là một tính năng thực sự hữu ích.

Với thiết bị có kích thước lớn hơn, Samsung mang đến cho chúng ta một chiếc TV có thể tự động chuyển đổi từ màn hình cong sang phẳng với chỉ một nút bấm. Nhưng với chiều dài đường chéo lên đến 105 inch, trong khi độ cong màn hình chỉ ở mức vài inch, màn hình giống như việc bẻ cong một chiếc thẻ tín dụng khổng lồ hơn là thực sự bao bọc khuôn mặt bạn bằng số pixel trên màn hình.

Một vài ví dụ trên cho thấy, việc các bộ phận quan trọng không thể co dãn được đã cản trở việc tạo ra những thiết bị linh hoạt hơn. Nhìn vào một thiết bị điện tử đơn giản, ta cũng có thể nhận ra những bộ phận quan trọng đó : dây điện, pin, chip xử lý và các linh kiện khác. Những bộ phận này đều rất dễ hư hỏng trong quá trình chúng ta cố gắng uốn cong chúng. Nhưng chúng ta đang tiến gần hơn đến giải pháp cho các trở ngại trên.

Mạch điện dẻo

So với màn hình cong, những mạch điện dẻo đã đi trước nhiều năm và bắt đầu phát triển nhảy vọt trong thập kỷ qua. Vào năm 2008, các mạch điện đã có thể kéo dãn khoảng 70% so với ban đầu mà vẫn giữ được tính dẫn điện. Ngày nay, người ta đã có thể tạo ra những sợi cáp tương tự có thể kéo dãn gấp 10 lần so với kích thước ban đầu. Đặt những sợi cáp này trên một bản mạch bằng chất dẻo, bạn có thể tạo ra một mạch điện kéo dãn được.

Bên cạnh màn hình và bản mạch điện, vẫn còn những bộ phận khác gặp chút khó khăn để có thể làm cong được, nhưng một xu hướng công nghệ có thể giúp giải quyết các trở ngại đó.

Những linh kiện không thể co dãn

“Quỹ đạo ngành công nghiệp bán dẫn truyền thống xoay quanh việc thu nhỏ - làm mọi thứ nhỏ hơn, mỏng hơn.” Theo giáo sư về kỹ thuật của Đại học Illinois, ông John Rogers cho biết. “Những xu hướng này có tầm quan trọng liên quan đến những thiết bị điện tử dẻo.” Các miếng bán dẫn nhỏ hơn, mỏng hơn cũng có nghĩa ăng ten bắt sóng radio hay các chip đơn giản, sẽ trở nên mỏng đến mức chúng có thể đủ dẻo để uốn cong mà không phải nghiên cứu thêm.

Sự gia tăng nhu cầu về smartphone và thiết bị đeo đã thúc đẩy chip trở nên nhỏ nhất từ trước đến nay. Ví dụ chip Intel Curie, gói gọn bộ xử lý, các cảm biến đơn giản và Bluetooth trong một con chip kích thước chỉ bằng nút bấm. Như ông Rogers nhận ra, với kích thước nhỏ như vậy, các con chip hay các bộ phận không thể làm dẻo, sẽ được đặt lên các bản mạch co dãn được. Kết nối với các dây dẫn dẻo, những bộ phận này có thể được sắp xếp lại vị trí, khi thiết bị thay đổi thiết kế, mà không hỏng hóc.

“Người ta từng tin rằng phải phát triển một thế hệ chất bán dẫn và vật liệu mới, cũng như tất cả phải được sản xuất bằng cách in phun hoặc in hình” ông cho biết. “Nhưng giờ chiến lược chiến thắng là các cách tiếp cận tận dụng tối đa công nghệ hiện tại, vốn đã được phát triển cho các thiết bị điện tử cầm tay với những yếu tố hình thức thông thường.”

Năng lượng cho thiết bị dẻo

Tuy nhiên, vẫn còn một rào cản khác. “Nguồn năng lượng là một rào cản.” Ông Roger thừa nhận. “Bạn có thể thu nhỏ hầu hết bộ phận đến kích thước mà bạn muốn làm dẻo cho thiết bị đó.” Nhưng với trường hợp của pin, mọi việc không đơn giản như vậy. Dung lượng pin quyết định bởi kích thước của viên pin đó. Do vậy, nếu làm viên pin quá mỏng để có thể uốn dẻo, dung lượng viên pin đó sẽ không còn nhiều ý nghĩa, đặc biệt với mức độ sử dụng như hiện nay.

Giải pháp tốt nhất cho nguồn điện có thể là sạc không dây. “Trong trường hợp đó, tất cả những gì bạn cần là tạo ra một ăng ten dẻo để nhận năng lượng.” Rogers cho biết. Hiện ở Seattle, đang có những thử nghiệm cho phương pháp truyền năng lượng như vậy. Tại đó, các thiết bị thu nhận các tín hiệu dao động khi truyền dữ liệu qua wifi và  chuyển chúng thành dòng một chiều. Hiện các thử nghiệm mới được thực hiện trên các thiết bị nhỏ, nhưng tại hội CES chúng ta đã thấy hệ thống sạc không dây của Ossia, sẽ được thương mại hóa vào cuối năm 2016, sạc từ xa cho một chiếc iPhone.

Cơ hội trong tương lai

Theo Rogers, chúng ta đang ở gần thời điểm tạo ra một thiết bị dẻo thực sự. Các bộ phận sẽ trở nên dẻo hơn, mạch điện tiêu thụ ít điện hơn, và các vật liệu sẽ làm thiết bị trở nên linh hoạt hơn khi tương tác. “Có những cơ hội để nghiên cứu.” Rogers nói. “Nhưng tôi hy vọng và tin rằng chúng ta đang phát triển với tốc độ nhanh.”

Trong khi đó, giáo sư về tương tác giữa người và máy tính tại Đại học Bristol, ông Sriram Subramanian, cũng chia sẻ sự nhiệt tình trên với một chút thận trọng hơn. “Những ví dụ mà chúng ta thấy, ví dụ màn hình của LG, mới chỉ là thiết bị trình diễn” ông giải thích với trang Gizmodo. “Vấn đề không phải là chúng ta có tạo ra thiết bị dẻo hay không, mà chúng ta phải hình dung ra các trường hợp sử dụng chúng có ý nghĩa nhất.”

Ví dụ, với chiếc TV màn hình cong của Samsung, ông Subramanian chỉ ra những ứng dụng cho những ứng dụng cho khả năng uốn cong của nó. Khi màn hình lõm vào, chiếc TV có thể mang lại trải nghiệm nhập vai cho người xem. Khi ở chế độ màn hình lồi, chiếc TV sẽ cho phép nhiều người chơi điện tử cùng lúc. Hoặc một chiếc tablet màn hình dẻo, có thể gập đôi lại. Bạn có thể tạo một slideshow các hình ảnh ở nửa bên này, còn người xem sẽ ngồi ở phía đối diện.

Còn rất nhiều ứng dụng tiềm năng hơn, nhưng như giáo sư Subramanian đã nói, những công nghệ này chỉ là một cuộc cách mạng, chưa phải một sự tiến hóa – đó mới chỉ là một bước để thay đổi cách chúng ta sử dụng đồ điện tử. Nguyên nhân chúng ta chưa thấy một chiếc tablet uốn cong được hầu như là do các nhà sản xuất muốn tiến từng bước nhỏ, cho đến khi có được sự sẵn sàng của công nghiệp phần cứng. Cuối cùng, công nghệ dẻo là một tương lai tất yếu của đồ điện tử tiêu dùng, nhưng chúng ta cần kiên nhẫn.

Theo Gizmodo.com