從原理入手,看看手機是怎麼實現防水的?又能防水到什麼程度?
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文 | X科技實驗室
你敢拿自己的手機,做這樣的嘗試麼?
防水功能,逐漸成為手機品牌新的宣傳點,最近幾年,蘋果、三星、華為這樣的頭部公司,總會在宣傳中把IP67、IP68、防塵防水這樣的詞語挂在嘴邊,這些名詞其實就是一種關于防護性能的國際标準。
但智能手機的防水能力,還遠遠沒有達到這些廣告片裡宣傳的那麼靠譜。
上個月,意大利相關機構罰了蘋果1000萬歐元,原因就是iPhone宣傳的防水功能存在誇張,誤導消費者。
今天我們就從原理入手,看看手機是怎麼實現防水的,又能防水到什麼程度。
抗水與防水
首先,引入兩個詞語,“抗水”和“防水”,在電子産品領域這兩個詞的含義不盡相同。
“抗水”的意思可以理解為不讓水進入手機内部,以避免集成電路通電時和水直接接觸造成短路等故障;
而“防水”的意思則可以理解為完全不怕水,水進入到手機内部也不影響使用,這種真正意義上的防水,現階段還沒有手機能做到。
比如蘋果這種打官司打成精的公司,會很注意兩個詞之間的區别,他們中文官網上用的就是“抗水”而非“防水”。
所以現在最主流最有效的手機防水技術,其實都采取的是,不讓水進入手機内部的方式。
當前的解決方式:塗膠
現在,想象一下你的手機瞬間掉入了水中,面對四面八方的水分子,手機上最危險的部位,一定是這些按鍵、縫隙、有孔有洞的地方。
隻有在這些部位做嚴密的阻隔,才能讓水不進入手機。
面對手機上的縫隙,最主要的手段是塗膠,不少朋友在網上看過拆解手機的視頻,把手機後蓋,或者手機屏幕拆下來的過程總是十分費勁。
我們可以看到,蘋果、華為、三星,都會塗上一圈又厚又粘的膠狀物,将手機屏幕與機身粘結在一起。除了穩固機身之外,這層膠另一個主要作用就是防水。
這也是我們不推薦今天的普通消費者随意拆機的原因之一,很多情況下就算能把所有手機零配件完好地裝回去,如果沒有原廠的封膠來重新粘合,很容易對手機防水性能造成不可逆的傷害。
塗膠是為了堵住手機可能存在的縫隙,可手機外殼還有一些必須存在且不能堵死的縫隙或孔洞,比如充電口,SIM卡卡槽,實體按鍵縫隙等。
針對這些部位的防水,一般是在它們的内沿,墊一圈橡膠圈,阻止液體流進主闆,大概就是長這個樣子。
感興趣的朋友,可以取下手機的SIM卡卡槽,觸摸一下這個小黑圈,能發現是有彈性的橡膠材質。另外,iPhone還會在主闆的電路接頭周圍,鋪一圈黑色的矽質密封圈,目的同樣是為了防水。
所以請答應我,對手機上的這些橡皮圈,一定抱有一顆敬畏的心,别瞎玩。
手機能防水,但肯定不防手賤。
另外,還有些元器件是不能完全被堵死的,比如麥克風和揚聲器,他們必須和外界空氣接觸才能更好地工作,這些地方一般會使用,防水網或防水膜。
防水網的特點是水在它的表面上仍能保持水珠形态,不會順着網眼流下去。
防水膜則是在工業中被廣泛應用的一種材料,它的特點是能阻止液态水穿透,同時能讓水分子以水蒸汽形态排出。
在三星S7這張拆解照片中,我們可以一口氣看到上面講的所有防水措施:密封膠、橡膠圈、防水網、防水膜。
了解完了原理,我們再從這幾個方面看看實際應用的情況。
第一,無論防水級别是IP67還是IP68,實際上防的都是純淨水,不防海水,而且是靜态不流動的純淨水,不服氣的朋友,可以看下海水浸泡後手機主闆的樣子。
第二,雖然所有品牌都說自家産品防水,但他們卻都不會為手機進水提供免費保修服務。比如蘋果官網iPhone介紹頁面就有這樣一行小字:“由于浸入液體而導緻的損壞不在保修範圍之内”。
第三,所有工業元器件都會存在老化問題,手機的防水元件也不例外。同樣是蘋果官網,還有一行小字:“防濺、抗水、防塵功能并非永久有效,防護性能可能會因日常磨損而下降”。
不可否認,這幾年手機的防水性能的确有很大的進步。但還記得嗎,現在的手機隻是“抗水”,不“防水”。所以像節目一開始的那種行為藝術,還是留給土豪嘗試吧。
而手機廠商,經常通過這樣的視頻,暗示自家的手機,防水性能優秀,但用戶手機進水了又不管保修的行為,我們覺得不是蠢就是壞。
如果你的手機不慎掉入水中,可以通過屏幕上這些急救方法減少一些損失,另外多做一些善事,你的手機進水的幾率一定會大大降低。
防水之外
之所以會有今天這個話題,是因為現在,我們真的很難離開手機,吃飯時、洗碗時、上廁所時,甚至洗澡時都會帶着手機。
但你還記得嗎,就在不算太遠的過去,你媽總會小心翼翼地給遙控器包一層保護套,老師總會要求你上微機課時穿上鞋套,爺爺奶奶家裡的家電總是被各種怪異的簾子覆蓋。
幾代人對于電子産品的不同态度,可能是出于科技進步,可能是出于生活水平提高,也可能是出于我們這代人對電子産品的态度以及自己掙來的工資,失去了上一代人的愛惜與敬畏。
這究竟是好事還是壞事呢,大家可以在評論區說說自己的看法。
參考資料:
1.Waterproofing explained: How Apple, Samsung and Sony keep the liquid out,CNET,2016.9.21;
2.Is the New iPhone 6S Waterproof?We Opened It Up (Again) to Find Out,IFIXIT,2015.9.29;
3.DO NOT USE Waterproof Smartphone in Sea Salt Water! [Disassembly],Max Lee,2018.5.25;
4.iPhone 12 和 12 Pro 拆解,IFIXIT,2020.10.20;
5.Samsung Galaxy S20 Ultra 拆解,IFIXIT,2020.3.4;
6.Huawei Mate 40 Pro Teardown,IFIXIT,2020.12.7
作者:X科技實驗室
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