如今,智慧型手機已經隨處可見,其普及度著實驚人。短短幾年裡,手機便經歷了從便利的翻蓋式設計到無處不在的通信技術的快速進化。鑑於這種轉變僅僅耗時十年左右——今年是iPhone誕生十周年——我們有理由相信未來十年手機將會變得更加有趣。下面我們來看看最有可能會啟發未來智慧型手機的發明的10項技術,這裡的未來是指未來5到15年。這些技術並不是諸如人工智慧、虛擬實境、實時翻譯或者先進電池系統的重要周邊技術,而是潛伏於前沿研究實驗室和設計部門的核心新興技術。它們很有可能會在未來幾年出現在你的智慧型手機上。
可變彎屏幕可能是未來幾年最可能出現的根本性設計變化。實際上它已經是目前在研發的一系列顯示技術的新興技術標準。該類顯示器依靠像柔性OLED屏幕這樣的材料,柔性OLED屏幕可像雜誌那樣捲起來,也可以像地圖那樣展開。可以說各家主流手機製造商目前都在研發可變彎屏幕。加拿大女王大學的研究團隊幾個月前推出了ReFlex智慧型手機原型。它被譽為是全球首款結合傳統多觸點技術和觸覺輸入和反饋(基於掰彎手機的動作)的柔性智慧型手機。例如,向下掰手機的邊緣,你的虛擬圖書的頁面就會由右向左翻。
數家主流製造商在開發可摺疊的手機,在可變彎手機的概念上更進一步。該類手機可能不久以後就會問世。據傳,三星備受期待的可摺疊手機Galaxy X今年晚些時候將會限量生產。相關細節還很少,但根據之前的原型機演示和專利文件,Galaxy X將會像錢包一樣摺疊,內置柔性OLED屏幕。將其打開,該可變彎的屏幕就會變成傳統的方形,屏幕面積實際上會翻倍。三星據稱還在開發尺寸更大的、可在7英寸平板電腦上展開的柔性屏幕。聯想、諾基亞、LG等競爭對手也在走可變彎路線。聯想的柔性屏手機CPlus從傳統的方形變成21世紀的手鐲。數款原型機曾在去年的舊金山Tech World大會上亮相。
一旦邁過可變彎屏幕,未來的手機設計將開始變得科幻化。全息技術可能是最熱門的尚未在手機或者別的設備上變成現實的科幻概念。但電影和電視不時都會出現全息圖從桌面或者手腕向上投射的畫面。實際上,我們已經在逼近該項技術。女王大學打造ReFlex可變彎手機的人類媒體實驗室已經開發出HoloFlex全息手機,其全息屏幕可從任何角度渲染3D圖像,不需要用到玻璃。HoloFlex使用解析度為1920x1080的標準高清屏幕,但3D圖像的解析度很低,只有160x104。
智慧型手機一直被詬病的一點是,它們不好維修,不好定製。要是手機內有什麼部件壞了,那意味著整臺手機都壞了。歐洲正在加速發展的一場設計運動希望通過打造完全模塊化的手機的未來來改變這種情況。Phonebloks並非平臺,也非製造商,而是一個想法——一個通過讓用戶可以自由更換零部件,讓手機更容易維修、升級和循環利用的想法。Phonebloks由荷蘭設計師戴夫·哈肯斯(Dave Hakkens)創立,它整合開源設計的概念和循環經濟原則,讓手機變得對用戶和生態環境更加友好。
有什麼比手機屏幕出現裂痕更讓人鬱悶嗎?一旦出現裂痕,它就會不斷擴大,而你卻無能為力。這種問題相當普遍。 但或許你的手機本身就能解決這個問題。2017年4月,加州大學河濱分校研究人員展示了一種新的自修復材料。該材料在被刮到甚至完全爆裂的時候,能夠自行縫合恢復。這種可伸張的透明材料還能夠導電,在應用於觸控屏手機和其它的設備時這一點非常重要。此前,自修復材料已經被用於智慧型手機外殼,但讓屏幕自行修復仍是一個難題。有意思的是,發明那種自修復材料的化學工程師Chao Wang當初是受到了漫威漫畫(Marvel Comics)超級英雄「金剛狼」的超強癒合能力的啟發。
不管是對於企業還是對於個人而言,通訊或許是智慧型手機用得最多的一樣應用。因此,智慧型手機設計的一項挑戰就是文字輸入這件簡單的事情。不過,除了語音識別以外,該領域還沒有取得多大的進展。我們仍然卡在用大拇指在那些小小的屏幕鍵盤上操作的基本模式。未來的智慧型手機必將提供各種替代技術,來讓你更加快速準確地輸入文字和指令。其中一個很有意思的想法來自麻省理工學院媒體實驗室,它提出用臨時的數字紋身讓你的皮膚變成輸入設備。印在可導電的金箔上的DuoSkin紋身用起來就像是兒童的臨時紋身,但能夠跟你的智慧型手機進行無線通訊。DuoSkin紋身實質上就像是那些你熟悉的用戶界面設備(按鈕、滑塊和觸控板),同時也有可能可用於在你的前臂上形成整個印刷鍵盤。該紋身還有美學作用,因為它們看上去很酷。
未來,通過壁式插座給你的智慧型手機充電將會十分過時。智慧型手機製造商很清楚人們很討厭那些線纜,因此在想方設法來提供無線充電。現有的無線充電系統依靠名為磁耦合諧振的技術。該技術已經出現了一段時間。尼克拉·特斯拉(Nikola Tesla)在19世紀就在搗鼓這玩意。你仍需要將這些充電墊插入牆壁,但工程師們已經在設計一個你的手機將會在你的口袋裡自動充電的未來。例如,加州大學伯克利分校工程師最近展示了一種可直接縫入衣服的高性能彈性電池。該類電池會收集太陽能以及你步行時所產生的動能,然後將電力無線充到你的手機。除此之外,還有很多旨在給手機和可穿戴設備收集周圍環境無線能量的研究項目。科幻片《黑客帝國》的粉絲估計會希望看到電影中用人體作為機器的生物電池的納米發電機的出現。
在預測任何特定技術的未來的時候,要記得有的研究人員完全游離在傳統的學術機構和企業體系之外。在生物科技領域,這些勇敢的靈魂和民間科學家通常在自己身上做實驗,以此來繞過試驗和臨床實驗方面的政府監管。說到生物黑客,我們可能會用手術植入的永久性耳機來傾聽我們未來的智慧型手機。幾年前,生物黑客Rich Lee給自己的耳朵植入傳聲磁體,並將它無線連接他的移動媒體播放器。Lee的自製裝置包含藏於項鍊的一個擴音器和電池組,但耳機本身肉眼是看不見的。耳機已經成為智慧型手機日常使用很重要的一部分,因此難怪研究人員會圍繞該類設備展開各種有趣的研究。佛羅裡達創業公司Nervana目前在出售一款電池功能的耳機裝置,該設備可將輕柔的電脈衝傳送到耳道,刺激迷走神經來產生滿足感和平靜感。
作為用戶界面的終極選項,支持心靈控制的智慧型手機聽上去就像是科幻概念。不過,研究實驗室正在進行一些令人驚嘆的研究。事實上,科學家們已經非常逼近讓該想法變成現實。先進的腦機界面技術(BCI)會解決目前的智慧型手機諸多迫切的輸入問題,尤其是輸入問題。今年2月,史丹福大學研究人員展示了一個可讓脊柱受傷者通過直接的大腦控制來在電腦屏幕上輸入文字的系統,患者每分鐘可最多輸入39個字。兩個阿司匹林大小的電極陣列直接置於頭腦上,記錄來自運動皮質的信號,然後將它們轉變成屏幕上的鍵盤的指點指令。史丹福大學的研究是在幫助殘疾人方面的一大裡程碑,但研究人員稱,該系統可能不用進行過多的調整就能應用於智慧型手機。手術是可選項:手術植入的話,BCI電極會更加準確,但它們還可以通過置於頭皮的電引線運作。事實上,這種生物傳感器已經出現在市場上,供開發者開發腦波控制的應用。
未來的產品會是什麼樣? 在猜想未來智慧型手機的時候,該同時考慮它的外形和功能。工程師、計算機科學家和物理學家將會發明未來的手機,但最終決定我們手裡握持的產品的模樣的會是藝術家和工業設計師。在線美術館Tuvie是一窺未來手機模樣的一個好地方。Tuvie是面向藝術家和設計師的一個虛擬展覽空間,它有數千個包含來自全球各地的學生和專業人士的概念圖和提議的頁面。點開手機類別,你就會看到有關未來產品的各種前瞻性想法,比如上圖的Alo手機,它來自法國設計師Jerome Olivet。Olivet概念手機融合了我們在前文討論過的諸多技術,包括全息屏幕技術、自修復材料和觸覺反饋選項。Alo手機嚴格來說還只是個想法,但它是眾多最終可能會啟發未來智慧型手機發明的願景之一。