VnReview
Hà Nội

Tại sao những chiếc smartphone đổi màu Huawei và OPPO khó được sản xuất hàng loạt?

Tại sự kiện ra mắt sản phẩm của Huawei ngày hôm kia, có một chi tiết đáng chú ý: Vỏ của P50 Pro Collector's Edition sử dụng vất liệu điện sắc, khi ai đó gọi đến, nắp lưng sẽ tự động đổi màu nhắc nhở.

Ngoài Huawei, trong những năm gần đây, nhiều nhà sản xuất cũng bắt đầu làm ra những chiếc điện thoại di động "ốp lưng điện sắc" như vậy. Nhưng có điều chúng chưa thực sự được sản xuất hàng loạt.

OPPO Reno5 Pro + Artist Limited Edition là sản phẩm đầu tiên trong ngành ra mắt cuối năm ngoái đổi màu vỏ nhờ vật liệu điện sắc. Người dùng có thể ra lệnh đánh thức điện thoại bằng cách nhấp đúp vào vỏ sau, và lúc này màu sắc vỏ điện thoại cũng thay đổi.

Tuy nhiên, phải nói rằng công nghệ điện sắc này thực sự không có gì mới.

Vật liệu điện sắc

Vật liệu điện sắc (EC) là vật liệu có màu sắc hoặc độ mờ bề mặt thay đổi theo năng lượng cung cấp ở mức độ nào. Các vật liệu chính có tính chất điện sắc là các oxit kim loại chuyển tiếp, cụ thể là oxit vonfram WO3, MoO3, IrO2, NiO và V2O5. Vào đầu những năm 1980, vật liệu điện sắc là chủ đề được quan tâm nhiều do khả năng sử dụng của chúng trong màn hình và đồng hồ. Trong số các oxit kim loại, oxit vonfram (WO3) là vật liệu điện sắc được nghiên cứu rộng rãi và nổi tiếng nhất.

Vật liệu điện sắc được sử dụng để kiểm soát luồng ánh sáng. Trong nhiều thập kỷ, nhiều sản phẩm đã sử dụng vật liệu điện sắc. Các ứng dụng này được sử dụng làm cửa sổ hoặc gương thông minh. Các ứng dụng bao gồm gương chiếu hậu chống chói của ô tô, kính râm thông minh, và trong các thiết bị lưu trữ và thông tin quang học.

Bước ngoặt của ứng dụng vật liệu điện sắc là cửa sổ thông minh. Loại cửa sổ này kiểm soát cường độ ánh sáng vào phòng bằng cách thay đổi màu sắc của chính nó. Ví dụ, vào mùa hè, nó tự động chuyển màu tối hơn để giảm độ xuyên sáng giúp giảm nhiệt độ phòng.

Cửa sổ thông minh không chỉ có thể sưởi ấm vào mùa đông và làm mát vào mùa hè mà còn bảo vệ sự riêng tư trong thời gian thực. So với rèm cửa thông thường, chúng linh hoạt hơn nhiều.

Ngoài lĩnh vực xây dựng, công nghệ này còn được sử dụng trong lĩnh vực giao thông vận tải.

Năm 2008, hãng máy bay Boeing 787 loại bỏ tấm che nắng vật lý và sử dụng vật liệu điện sắc cho các ô cửa sổ. Có thể điều chỉnh độ bóng của màu cửa sổ thông qua núm điều chỉnh phía dưới, để đạt được hiệu quả che nắng.

Ngay từ những năm 1980, các công ty Nhật Bản đã áp dụng công nghệ này vào cửa sổ ô tô.

Ngoài cửa sổ, một số gương chiếu hậu của xe còn sử dụng vật liệu điện sắc điều khiển vật liệu tự động đổi màu, giảm độ phản xạ để đạt hiệu quả chống chói.

Ngoài những ứng dụng đã đề cập ở trên, một số kính bảo hộ lao động, mũ bảo hiểm phi công và kính trượt tuyết cũng sử dụng công nghệ điện sắc.

Tóm lại, vật liệu điện sắc đã tham gia vào nhiều lĩnh vực, phát triển khá rộng rãi.

Nhưng trong lĩnh vực điện thoại di động, công nghệ này vẫn chưa phát triển thậm chí có thể nói là chưa vượt ra khỏi lũy tre làng.

Vì những vấn đề mà các nhà sản xuất điện thoại phải cân nhắc không chỉ khó mà còn không có kinh nghiệm đi trước để tham khảo thêm.

Đầu tiên chúng ta hãy cùng tìm hiểu sơ lược về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị điện sắc.

Như đã nói ở trên, vật liệu có thể đổi màu dưới tác dụng của điện trường, do đó, trước tiên cần có một lớp đổi màu để chứa vật liệu đổi màu.

Sau đó, để vật liệu đổi màu tiếp xúc thành công với các ion để đổi màu thì cũng cần một lớp lưu trữ ion (nơi chứa các ion) và một lớp điện phân (vành đai vận chuyển ion).

Các lớp ngoài cùng cũng cần đặt một tấm kính (hoặc vật liệu cơ bản trong suốt khác), vì bản thân thuỷ tinh thông thường không dẫn điện, vì vậy hai lớp kính trong suốt cộng với một lớp dẫn điện trong suốt, tạo thành một tấm kính dẫn điện.

Sơ đồ cấu trúc như sau:

Hai lớp ngoài cùng là kính trong suốt; hai lớp +, - tiếp theo là lớp dẫn điện trong suốt ITO, kế đến từ trái qua là lớp lưu trữ ion, lớp điện giải và lớp điện sắc.

Như bạn có thể thấy từ sơ đồ cấu trúc trên, toàn bộ thiết bị điện sắc có nhiều lớp giống như một chiếc bánh mì kẹp thịt dày và nặng. Nếu nó được thêm trực tiếp vào điện thoại di động như thế này, không người tiêu dùng nào sẵn sàng trả tiền mua cả.

Vì vậy, nếu bạn muốn sử dụng vật liệu này trên điện thoại di động của mình, trước tiên bạn phải giải quyết một vấn đề nghiêm trọng.

Một số nhà sản xuất điện thoại di động hợp tác với các nhà cung cấp để tối ưu hóa nền kính nhằm giảm độ dày của toàn bộ kính;

Một số nhà sản xuất cũng cố gắng sử dụng vật liệu lỏng để giảm trọng lượng, nhưng sau đó đã từ bỏ vì nhiều vấn đề khác nhau.

Tóm lại, mọi người vẫn đang trong giai đoạn mò mẫm.

Ngoài độ nặng, độ an toàn của các thiết bị điện sắc cũng là một vấn đề mà các nhà sản xuất điện thoại di động cần giải quyết.

Bởi vì một số vật liệu điện sắc có thể gây kích ứng đường hô hấp và da của con người, và một số vật liệu thậm chí còn có độc tính cao.

Mặc dù chúng có thể được sử dụng trong lĩnh vực xây dựng, nhưng chúng không được sử dụng trên các thiết bị di động được chúng ta sử dụng thường xuyên và gần gũi hàng ngày.

Nếu chẳng may bị rò rỉ gây khó thở hoặc thậm chí bị nhiễm độc, đó không phải là chuyện nhỏ, vì vậy các nhà sản xuất điện thoại di động cũng phải tìm ra những vật liệu đổi màu không độc hại và vô hại.

Vật liệu đổi màu không chỉ cần không độc hại và không gây hại, để sản xuất năng lượng, chúng cần đáp ứng nhiều điều kiện.

Ví dụ, hiệu suất đổi màu cao hơn.

Nếu hiệu suất đổi màu thấp, có nghĩa là vật liệu đổi màu cần nhiều điện tích hơn, điều này đương nhiên sẽ tiêu thụ nhiều điện hơn một chút. Đây cũng là một vấn đề cần được xem xét trên điện thoại di động vốn thời lượng pin là một vấn đề bị mắc kẹt cả thế kỷ.

Ngoài ra, các chu kỳ vật liệu và độ tương phản màu sắc là vấn đề các nhà sản xuất điện thoại di động cần xem xét. Số chu kỳ biểu thị thời gian sử dụng và độ tương phản có nghĩa là chất lượng của màn hình. Nếu phân chia vật liệu điện sắc theo cấu trúc của chúng, chúng có thể được chia thành hai loại: một là hữu cơ và hai là vô cơ.

Nói chung, vật liệu hữu cơ có màu sắc đa dạng hơn, nhưng nhược điểm là không bền và dễ lão hóa. Mặc dù chất vô cơ ổn định, nhưng màu sắc của nó tương đối đơn giản. Trong việc lựa chọn vật liệu hữu cơ và vô cơ, các nhà sản xuất điện thoại di động buộc phải đánh đổi.

Thực sự có rất nhiều màu sắc không dễ bị lão hóa, nhưng giá thành sản xuất cao khiến giá điện thoại đội lên tương ứng. Nhưng các bậc thầy người dùng lại không hài lòng.

Tóm lại, dù là trọng lượng nặng, mức tiêu thụ điện năng hay thời gian chu kỳ, thì việc các nhà sản xuất điện thoại sử dụng vật liệu điện sắc thực sự không phải ngày một ngày hai. Điều quan trọng nhất là những vấn đề này không giống với những vấn đề trong lĩnh vực khác, và không có kinh nghiệm để tham khảo. Giống như chúng ta đang chơi một trò chơi, không có hướng dẫn, mọi tứ ta đều phải tự mày mò từ con số 0. Bạn nói khó hay không.

Đây là lý do tại sao vật liệu điện sắc tồn tại trong thế kỷ trước chỉ mới được phát triển vào điện thoại di động, và rất ít công ty tham gia vào cuộc chơi này. Nó vừa tốn kém lại hào nhoáng một cách phi lý (khi người dùng nào cũng chọn ốp lưng để bảo vệ điện thoại). Và khả năng của nó cũng hạn chế ở việc thay đổi màu sắc vỏ khi có cuộc gọi và báo thức.

Tuy nhiên, cũng phải thừa nhận ngay cả khi công nghệ này thực sự không phù hợp để sử dụng trên điện thoại di động, thì tinh thần đổi mới và không ngại thất bại vẫn đáng được ghi nhận.

Điện thoại di động trên thị trường hiện nay rất khủng khiếp cả về thiết kế lẫn chức năng, và chỉ có một số ít những cải tiến thực sự. Nếu không thử những điều mới, một ngày nào đó, chiếc điện thoại mà mọi người yêu thích sẽ không còn thú vị.

Hoa Phan

Chủ đề khác