新型氣囊防水手機(jī)殼的探究

張平 趙利俠 劉紅梅 汪倩倩 王夢嬌

摘要：隨著時代的腳步的飛奔，手機(jī)的重要性與日俱增，這也說明保護(hù)手機(jī)也至關(guān)重要。我們從汽車安全氣囊的作用受到啟發(fā)從而設(shè)想把如果安全氣囊應(yīng)用到手機(jī)上，手機(jī)是不是就不會受到傷害了？我們將借鑒在原有汽車安全氣囊的技術(shù)上加以改進(jìn)和微小化讓其更適用于手機(jī)。雖然手機(jī)和汽車比起來在外形上相差甚遠(yuǎn)，但其發(fā)生的碰撞是一樣的。我們參照汽車安全氣囊的技術(shù)，改進(jìn)它的部分器件，運用現(xiàn)在先進(jìn)的技術(shù)，將一些元件做得更加微小適應(yīng)手機(jī)。由于汽車安全氣囊很大我們需要將其微型化，然后整體進(jìn)行重新組合，根據(jù)需求設(shè)置氣囊的大小和數(shù)量，盡量使整個手機(jī)殼看起來較為美觀。現(xiàn)在的手機(jī)基本上不防水，所以我們在手機(jī)殼的選擇上會選擇防水的材料制作手機(jī)殼。

關(guān)鍵詞：安全;保護(hù);安全氣囊;微型;重復(fù)利用

中圖分類號：TP301? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）18-0241-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

手機(jī)和人類的關(guān)系越來越難舍難分，因為手機(jī)變得越來越“黏人”，越來越智能化，幾乎人人手中都有一部智能手機(jī)我們早就習(xí)慣了用智能手機(jī)拍照、剪輯視頻、手機(jī)支付、收發(fā)文件，除了這些市場功能，智能手機(jī)甚至可以判斷汽車故障，掃描護(hù)照信息，也可利用GPS定位功能，保障你的人身安全。智能手機(jī)也與我們的財產(chǎn)安全越來越密不可分，所以說智能手機(jī)的重要性可見一斑。但是手機(jī)不是堅不可摧的，它不耐摔，一旦手機(jī)損壞，我們的信息可能會大量丟失，也會制造出一些不必要的麻煩，例如：財產(chǎn)的損失、個人信息的泄露。所以我們就需要創(chuàng)新出保護(hù)智能手機(jī)的產(chǎn)品，故此次項目設(shè)計目的在于智能手機(jī)遇到突發(fā)危險時的緊急保護(hù)裝置，保護(hù)手機(jī)，讓手機(jī)繼續(xù)容光煥發(fā)、青春永駐。

1 氣囊手機(jī)殼研究現(xiàn)狀

現(xiàn)如今手機(jī)殼家族群十分龐大，塑膠、TPU、硅膠、水晶殼、網(wǎng)殼、木質(zhì)殼。工藝家族群也隨著壯大比如噴墨類、注塑類、印刷類、IML類、鑲鉆類、噴涂類等，但無論哪類手機(jī)殼都不能起到很好的保護(hù)作用。例如硅膠殼質(zhì)地柔軟有韌性但是材質(zhì)本身不透氣，不利于手機(jī)散熱;鑲鉆類的手機(jī)殼外觀十分漂亮但本身對手機(jī)并無任何保護(hù)性;還有塑膠殼他有和美觀的外形，由于本身較為脆弱，自身難保何談保護(hù)手機(jī)。我們下面將介紹一款新型的手機(jī)殼——氣囊手機(jī)殼，它的保護(hù)性能極高遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)在的手機(jī)殼。

2 氣囊手機(jī)殼的基礎(chǔ)設(shè)計

現(xiàn)在市面上流行的手機(jī)殼并不能起到很大的保護(hù)作用，即使從很低的地方掉下去，有時也會摔壞屏幕。在這時我們想到了汽車的安全氣囊，汽車安全氣囊在受到撞擊時能夠產(chǎn)生氣體給人體一定的緩沖和保護(hù)，那么如果能在下降過程中給手機(jī)一定的緩沖力，就相當(dāng)于有一雙手在托住手機(jī)，那么在手機(jī)下降過程中就會增加向上的阻力，減小下降的沖力，手機(jī)就能避免損壞或者減小損壞的程度;即使手機(jī)那脆弱的屏幕仍然向下，也會有氣囊為他保駕護(hù)航。對于不同的群眾需求，手機(jī)殼氣囊的個數(shù)和位置是不一樣的。因為對于不同的人、不同的職業(yè)，對氣囊手機(jī)殼的需求也是不一樣的。例如：高空作業(yè)人員和上班族。他們的手機(jī)從高處掉落的概率不一樣，前者可能需要一個氣囊較大且較多的手機(jī)殼，后者則需要的是一個簡單的氣囊手機(jī)殼;然而對于學(xué)生來說，可能需要的是比較漂亮的手機(jī)殼。所以我們會在基礎(chǔ)氣囊手機(jī)殼的基礎(chǔ)上設(shè)計不同的版型和圖案來盡量滿足大眾消費者的需求。

3 氣囊手機(jī)殼的技術(shù)構(gòu)想

新型氣囊手機(jī)殼的技術(shù)類比于汽車安全氣囊的技術(shù)。新型氣囊手機(jī)殼主要有小型氣體發(fā)生器、微型壓力傳感器、微型處理器等組成。傳感器和微處理器可以用來判斷手機(jī)受沖擊程度和發(fā)送信號;同時氣囊也要設(shè)安全門閥，如果充氣過量或囊內(nèi)壓力超過一預(yù)設(shè)值時必須自動泄放部分氣體，可以避免產(chǎn)生的彈力過大氣體發(fā)生器可以根據(jù)上一級信號的指引產(chǎn)生點火動作，點燃?xì)怏w發(fā)生劑并向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹，氣囊容量根據(jù)需求不定，使手機(jī)受到二次沖擊力，毀壞手機(jī)。因為手機(jī)和汽車的體積相差太大，所以我們會在主要元件和氣體上進(jìn)行微型化。根據(jù)我們現(xiàn)有的技術(shù)，我們會選擇二氧化碳為氣囊中的氣體。美國亞馬遜公司利用噴射氣流的方式來改變掉落的軌道和安全氣囊類似，但在改變軌道的同時也可能撞上其他的障礙物;當(dāng)手機(jī)被碰撞或者發(fā)生碰撞時壓力傳感器將迅速對信號做出處理，如果碰撞的嚴(yán)重程度已經(jīng)達(dá)到了我們預(yù)先所設(shè)定的程度，那么安全氣囊將依照信號迅速釋放氣體，手機(jī)與相對于柔軟的氣囊接觸，避免了手機(jī)碰到了較硬的物體從而造成損傷。而且一般來說，輕微的碰撞不會打開安全氣囊，只有在相對容易發(fā)生碰撞的角度范圍內(nèi)才是打開安全氣囊的最有效碰撞的范圍。

4 氣囊手機(jī)殼的創(chuàng)新

1）安全性

手機(jī)安全氣囊的缺點是可能在低速的情況下發(fā)生錯誤打開，這樣不僅會造成材料浪費，還有可能給人類身體造成傷害，例如灼傷。根據(jù)以上可能會造成的傷害，我們將會要求在安全氣囊發(fā)生作用之前，要能精準(zhǔn)感應(yīng)手機(jī)發(fā)生撞擊的信息，并且根據(jù)所得到的信息來判斷撞擊的程度，如果只是輕微的撞擊則外層的手機(jī)殼已經(jīng)能很好地保護(hù)手機(jī)就無須打開安全氣囊。我們要求安全氣囊能靈活的判斷發(fā)生碰撞的程度，且根據(jù)手機(jī)的類型，安全氣囊也要做不同的調(diào)整。

2）環(huán)保性

傳統(tǒng)的汽車安全氣囊里使用的氣體是氮氣，氮氣的性質(zhì)雖然比較穩(wěn)定，但是其生產(chǎn)的價格較為昂貴，像手機(jī)這種經(jīng)常發(fā)生碰撞的物體是不適合的，而且氮元素也是造成酸雨的原因。所以我們要避免使用潛在的含有毒性的化學(xué)氣體，減少使用對大自然有污染的一些氣體，采用新型氣體壓縮器，回收氣體，對人體無毒害，對環(huán)境無污染。

3）防水性

氣囊手機(jī)殼的材料選擇防水材料或者防水涂層。普通的防水手機(jī)殼通常采用硅膠制作但不適用于本款手機(jī)殼。氣囊防水手機(jī)殼采用新型的防水材料，既能保證安全氣囊不泄露又能保證它的防水性。

5 小結(jié)

綜上所述，新型氣囊防水手機(jī)殼采用許多現(xiàn)代化技術(shù)和新型材料，保證了的使用功能。經(jīng)過進(jìn)一步的改進(jìn)，新型氣囊防水手機(jī)殼會變得越來越環(huán)保和方便。并且隨著手機(jī)重要性的增加，新型氣囊防水手機(jī)殼應(yīng)用范圍一定越來越廣。

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