新型氣囊防水手機殼的探究

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，手機的重要性與日俱增，這也說明保護手機也至關重要。我們從汽車安全氣囊的作用受到啟發從而設想把如果安全氣囊應用到手機上，手機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上加以改進和微小化讓其更適用于手機。雖然手機和汽車比起來在外形上相差甚遠，但其發生的碰撞是一樣的。我們參照汽車安全氣囊的技術，改進它的部分器件，運用現在先進的技術，將一些元件做得更加微小適應手機。由于汽車安全氣囊很大我們需要將其微型化，然后整體進行重新組合，根據需求設置氣囊的大小和數量，盡量使整個手機殼看起來較為美觀。現在的手機基本上不防水，所以我們在手機殼的選擇上會選擇防水的材料制作手機殼。

關鍵詞：安全;保護;安全氣囊;微型;重復利用

中圖分類號：TP301? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）18-0241-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

手機和人類的關系越來越難舍難分，因為手機變得越來越“黏人”，越來越智能化，幾乎人人手中都有一部智能手機我們早就習慣了用智能手機拍照、剪輯視頻、手機支付、收發文件，除了這些市場功能，智能手機甚至可以判斷汽車故障，掃描護照信息，也可利用GPS定位功能，保障你的人身安全。智能手機也與我們的財產安全越來越密不可分，所以說智能手機的重要性可見一斑。但是手機不是堅不可摧的，它不耐摔，一旦手機損壞，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：財產的損失、個人信息的泄露。所以我們就需要創新出保護智能手機的產品，故此次項目設計目的在于智能手機遇到突發危險時的緊急保護裝置，保護手機，讓手機繼續容光煥發、青春永駐。

1 氣囊手機殼研究現狀

現如今手機殼家族群十分龐大，塑膠、TPU、硅膠、水晶殼、網殼、木質殼。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，但無論哪類手機殼都不能起到很好的保護作用。例如硅膠殼質地柔軟有韌性但是材質本身不透氣，不利于手機散熱;鑲鉆類的手機殼外觀十分漂亮但本身對手機并無任何保護性;還有塑膠殼他有和美觀的外形，由于本身較為脆弱，自身難保何談保護手機。我們下面將介紹一款新型的手機殼——氣囊手機殼，它的保護性能極高遠遠超過了現在的手機殼。

2 氣囊手機殼的基礎設計

現在市面上流行的手機殼并不能起到很大的保護作用，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生氣體給人體一定的緩沖和保護，那么如果能在下降過程中給手機一定的緩沖力，就相當于有一雙手在托住手機，那么在手機下降過程中就會增加向上的阻力，減小下降的沖力，手機就能避免損壞或者減小損壞的程度;即使手機那脆弱的屏幕仍然向下，也會有氣囊為他保駕護航。對于不同的群眾需求，手機殼氣囊的個數和位置是不一樣的。因為對于不同的人、不同的職業，對氣囊手機殼的需求也是不一樣的。例如：高空作業人員和上班族。他們的手機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殼，后者則需要的是一個簡單的氣囊手機殼;然而對于學生來說，可能需要的是比較漂亮的手機殼。所以我們會在基礎氣囊手機殼的基礎上設計不同的版型和圖案來盡量滿足大眾消費者的需求。

3 氣囊手機殼的技術構想

新型氣囊手機殼的技術類比于汽車安全氣囊的技術。新型氣囊手機殼主要有小型氣體發生器、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受沖擊程度和發送信號;同時氣囊也要設安全門閥，如果充氣過量或囊內壓力超過一預設值時必須自動泄放部分氣體，可以避免產生的彈力過大氣體發生器可以根據上一級信號的指引產生點火動作，點燃氣體發生劑并向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹，氣囊容量根據需求不定，使手機受到二次沖擊力，毀壞手機。因為手機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行微型化。根據我們現有的技術，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;當手機被碰撞或者發生碰撞時壓力傳感器將迅速對信號做出處理，如果碰撞的嚴重程度已經達到了我們預先所設定的程度，那么安全氣囊將依照信號迅速釋放氣體，手機與相對于柔軟的氣囊接觸，避免了手機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，只有在相對容易發生碰撞的角度范圍內才是打開安全氣囊的最有效碰撞的范圍。

4 氣囊手機殼的創新

1）安全性

手機安全氣囊的缺點是可能在低速的情況下發生錯誤打開，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。根據以上可能會造成的傷害，我們將會要求在安全氣囊發生作用之前，要能精準感應手機發生撞擊的信息，并且根據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殼已經能很好地保護手機就無須打開安全氣囊。我們要求安全氣囊能靈活的判斷發生碰撞的程度，且根據手機的類型，安全氣囊也要做不同的調整。

2）環保性

傳統的汽車安全氣囊里使用的氣體是氮氣，氮氣的性質雖然比較穩定，但是其生產的價格較為昂貴，像手機這種經常發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，對環境無污染。

3）防水性

氣囊手機殼的材料選擇防水材料或者防水涂層。普通的防水手機殼通常采用硅膠制作但不適用于本款手機殼。氣囊防水手機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

綜上所述，新型氣囊防水手機殼采用許多現代化技術和新型材料，保證了的使用功能。經過進一步的改進，新型氣囊防水手機殼會變得越來越環保和方便。并且隨著手機重要性的增加，新型氣囊防水手機殼應用范圍一定越來越廣。

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