تدعم خصلة واحدة من ألياف الكربون الشاشة القابلة للطي عبر «مئات الآلاف» من دورات الفتح والإغلاق

التحدي المتعلق بالشاشات القابلة للطي لا يقتصر فقط على إمكانية طي الشاشة

يتمثل التحدي الجوهري في الهواتف الذكية القابلة للطي في كيفية تحقيق تصميم خفيف الوزن ورفيع مع الحفاظ على القوة والمتانة ضمن مساحة محدودة.

فعند فتح الهاتف، يجب أن توفر هيكله الداخلي دعماً مستقراً للعرض المرن؛ وعند طيه، يجب أن تتحمل المكونات ذات الصلة التغيرات في الإجهادات الناتجة عن الانثناءات المتكررة.

وبشكل خاص، يجب أن تمتلك لوحة الخلفية للشاشة ولوحة الدعم وبعض المكونات الهيكلية الدقيقة متانةً كافيةً مع خفة وزنٍ قصوى.

ورغم أن المواد المعدنية التقليدية توفر أداءً هيكليًّا جيدًا، فإن لها قيودًا معينةً فيما يتعلَّق بتخفيض الوزن والتصميم الهيكلي المعقد.

وهذا بالضبط المكان الذي تبرز فيه مزايا المركَّبات المصنوعة من ألياف الكربون.

ألياف الكربون: لماذا تُعَدُّ مادةً واعدةً للشاشات القابلة للطي؟

المركَّبات المصنوعة من ألياف الكربون ليست مجرد خيوط كربونية مرصوصة معًا؛ بل إنها تجمع بين ألياف الكربون ومواد رابطة مثل الراتنج. ومن خلال التصميم الهيكلي المناسب، تحقِّق هذه المواد أداءً عامًّا متفوِّقًا.

وتتجسَّد مزاياها أساسًا في ثلاث مجالات.
خفيف الوزن:

تتميَّز المركَّبات المصنوعة من ألياف الكربون بكثافة منخفضة، ما يساعد في تقليل وزن المكونات الهيكلية ويوفِّر مرونةً أكبر في تصميم الهواتف الذكية القابلة للطي النحيفة والخفيفة.
صلابة عالية وقوة عالية:

يتمتّع ألياف الكربون بخصائص ميكانيكية ممتازة. وبتصميم اتجاه الألياف وهيكل الترتيب بدقة، يمكن للمادة أن توفّر الدعم الهيكلي في الاتجاهات المطلوبة.

تصميم هيكلي مرن:

يمكن تخصيص مركّبات ألياف الكربون لتناسب شكل المكوّنات وأبعادها ومتطلّبات تحمل الأحمال الخاصة بها، ما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من احتياجات التصنيع الهيكلي.

وبالنسبة لهواتف الشاشة القابلة للطي، فإن هذه الخصائص تعني أنه، مع ضمان الدعم الهيكلي، يمكن للمصنّعين استكشاف حلول مواد أخفّ وأرق وأكثر كفاءة.

تخضع المنظومة الهيكلية بأكملها لاختبارات تشمل مئات الآلاف من دورات الفتح والإغلاق.

يمكن لألياف الكربون أن تساعد في جعل شاشات الهواتف القابلة للطي أخف وزناً وتوفير الدعم الهيكلي، لكن يجب ملاحظة ما يلي:

عدد دورات فتح وإغلاق الهاتف القابل للطي لا يتحدد بواسطة خيط واحد فقط من ألياف الكربون.

يعتمد العمر الافتراضي الفعلي على عوامل متعددة، منها المفصل والشاشة المرنة وهيكل الدعم وأسلوب ربط المواد وتصميم الجهاز ككل.

يتطلب تحديد مدى ملاءمة مركبات ألياف الكربون لمكوّن معين في الأجهزة القابلة للطي تقييمًا شاملاً لعوامل مثل نصف قطر الانحناء واتجاه الترتيب الطبقي وأداء التعب والظروف التشغيلية على المدى الطويل.

ولذلك، لا يمكن الاعتماد على المقاومة وحدها في اختيار المادة، بل يجب أيضًا أخذ الأداء الفعلي للمادة داخل الهيكل بعين الاعتبار.

فمن البحث والتطوير للمواد إلى تصميم الهيكل ثم اختبار الجهاز، كل خطوةٍ حاسمةٌ ولا يجوز إهمالها.

من خيط ألياف كربون واحد إلى مادة مركبة عالية الأداء

ويُمكن تحويل خيط ألياف كربون رفيع واحد، بعد خضوعه لعمليات النسج والتراكب وتشريب الراتنج ثم المعالجة اللاحقة، إلى مواد مركبة ذات هياكل وخصائص متنوعة.

في الإلكترونيات الدقيقة المنتجات مثل الهواتف الذكية القابلة للطي، يجب أن تفي المواد ليس فقط بمتطلبات الأداء الميكانيكي، بل وتضمن أيضًا الدقة البُعدية وجودة السطح واستقرار التصنيع.

هذا يعني أن التطبيق يعتمد نجاح مواد ألياف الكربون ليس فقط على المزايا الجوهرية للمادة نفسها، بل أيضًا على دمج تصميم المادة مع عمليات التصنيع.

أما بالنسبة لشركات تصنيع ألياف الكربون، فإنها لا يمكنها تقديم خيارات موثوقة أكثر من المواد للمنتجات اللاحقة إلا عبر تحسين هيكل الألياف وعمليات التصنيع المركبة واستقرار المنتج باستمرار.

عن شركتنا

من قطاع الفضاء والطيران إلى مركبات الطاقة الجديدة، ثم إلى الطائرات المسيرة والإلكترونيات الاستهلاكية، تواصل المركبات المصنوعة من ألياف الكربون توسيع حدود تطبيقاتها باستمرار.

كما أن الطلب المتزايد على الهواتف الذكية القابلة للطي الخفيفة الوزن والرفيعة والمتينة فتح آفاق استكشاف جديدة للمواد المركبة عالية الأداء.

قد لا يُحدِّد خيطٌ واحدٌ من ألياف الكربون مباشرةً عدد المرات التي يمكن فيها فتح الهاتف الذكي وإغلاقه، لكنَّه قد يصبح مكوِّنًا لا غنى عنه في الهياكل الدقيقة.

وبما أن التصميم الخفيف الوزن والموثوقية أصبحا هدفين رئيسيين في تصميم المنتجات، فإن قيمة ألياف الكربون تكتسب اعترافًا متزايدًا من قِبل عددٍ متزايدٍ من الصناعات.

تتخصّص شركة وي نو للمركَّبات في أقمشة ألياف الكربون المركَّبات المسبقة التشكيل، والمواد الأولية المسبقة التشكيل (prepregs)، والمواد المركَّبة، وتوفِّر دعمًا ماديًّا للتطبيقات الخفيفة الوزن عبر قطاعاتٍ متعددة.