使用手機(jī)時(shí)意外總是在所難免，而在種種意外當(dāng)中可以將其分為兩類，一類為“外傷”，一類為“內(nèi)傷”；手機(jī)由于外界物體的打擊、碰撞或化學(xué)物質(zhì)的侵蝕等造成的外部損壞可以稱為“外傷”；手機(jī)由于遭受的外傷過重或液體侵入造成主板損壞可以成為“內(nèi)傷”。根據(jù)筆者的所見所聞，手機(jī)最為常見外傷為“碎屏”，最為常見的內(nèi)傷呢？答案應(yīng)該是“手機(jī)進(jìn)水造成的”。手機(jī)進(jìn)水是“傷病”中最為棘手的狀況，因?yàn)闊o法確定它是否能恢復(fù)如初，造成的損傷也無法估量，輕微進(jìn)水無傷大礙，嚴(yán)重進(jìn)水則會(huì)可能造成“心臟（電源IC）”驟停甚至是“腦（處理器）”死亡。
20年后終成標(biāo)配 解讀手機(jī)防水背后故事
如今，越來越多消費(fèi)者的手機(jī)被水、油或其他液體損壞，統(tǒng)計(jì)送修的設(shè)備，液體侵入是繼碎屏之后的第二大損壞原因，占比高達(dá)35%。據(jù)IDC調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2015年全球約有3.28億部智能手機(jī)因?yàn)橐后w侵入而受損，由于液體侵入而造城的損失則高達(dá)967億美元。
967億美元是什么概念？967億美元相當(dāng)于全球GDP總量排名60多位的一個(gè)國(guó)家，可見液體侵入造成手機(jī)經(jīng)濟(jì)損失是極為慘重。另外，隨著智能手機(jī)功能日趨強(qiáng)大，它們不僅日益融入消費(fèi)者的生活，消費(fèi)者也希望其能在更加惡劣的環(huán)境中使用。綜上所述，手機(jī)具備防水功能尤為重要。
手機(jī)進(jìn)水主板遭受腐蝕，出現(xiàn)“內(nèi)傷”
據(jù)IDC報(bào)告顯示，目前全球只有不到10%的智能手機(jī)具備防水性能，據(jù)全球行動(dòng)通訊系統(tǒng)協(xié)會(huì)（GSMA）公布報(bào)告指出，到2017年中，全球手機(jī)用戶人數(shù)將突破50億人；這意味著有45億用戶的手機(jī)不具備防水性能，隨時(shí)可能遭受液體侵入造成“內(nèi)傷”，那么為什么絕大多數(shù)的智能手機(jī)不具備防水性能？
筆者認(rèn)為，首先手機(jī)支持防水技術(shù)將要增加成本，預(yù)估成本要達(dá)到15-20美元，一些中低端智能手機(jī)不能負(fù)擔(dān)起這個(gè)成本；其次，支持防水也將限制手機(jī)設(shè)計(jì)的自由度，這也是我們看到很多具備防水性能的手機(jī)都略顯笨重；最后一方面則是手機(jī)采用防水設(shè)計(jì)，增加工序?qū)⒂绊懙疆a(chǎn)品的生產(chǎn)良率；如果訂單量較大，產(chǎn)能可能會(huì)出現(xiàn)問題。
防水手機(jī)的鼻祖
全球首款支持防水的手機(jī)——愛立信R250 PRO
其實(shí)，早在18年前，愛立信就推出全球首款防水手機(jī)——愛立信R250 PRO，采用鎂金屬機(jī)身設(shè)計(jì)，縫隙中加入橡膠處理，此外還對(duì)諸多細(xì)節(jié)進(jìn)行特殊處理，保證機(jī)身的防水性能，值得一提的是，愛立信R250 PRO在過后的幾年成為防水手機(jī)的模仿對(duì)象。
現(xiàn)在的防水手機(jī)什么樣？
不難理解，厚重刻板的三防手機(jī)是得不到消費(fèi)者的“厚愛”，在2012年，索尼移動(dòng)將防塵防水功能列入到手機(jī)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，從Xperia Acro S開始，到極致輕薄的Xperia Z L36h，再到Xperia Z3+在防水技術(shù)上帶來新突破，Xperia Z3+在USB接口采用Capless無蓋裸露的防水技術(shù)，防水級(jí)別達(dá)到IP65/IP68水準(zhǔn)。
三星Galaxy S7采用密封膠+橡膠圈+防水鍍膜，從而具備防水性能
除了索尼，另一大手機(jī)廠商很早也開始了防水技術(shù)的設(shè)計(jì)。從Galaxy S4 Active開始，三星開始把防水功能帶到自家旗艦上。其中，三星Galaxy S5的IP防護(hù)等級(jí)為IP67，表示它可以完全防止外物及灰塵侵入，并且沉浸在1米深的水下在30分鐘內(nèi)可以確保產(chǎn)品不因浸水而造成損壞。而到了三星Galaxy S7，再次提高防水性能，達(dá)到IP68級(jí)防塵防水。蘋果的iPhone 7支持IP68級(jí)防塵防水的性能。
截止到目前，手機(jī)是咋防水的？
通常手機(jī)容易進(jìn)水部位：外殼與屏幕的縫隙、聽筒開孔、揚(yáng)聲器開孔、USB數(shù)據(jù)接口、實(shí)體按鍵與外殼之間的縫隙等。手機(jī)防水其實(shí)并沒有什么“黑科技”，早期防水手機(jī)普遍采用的方法就是密封膠+橡膠圈，現(xiàn)在的智能手機(jī)防水則有所升級(jí)，采用密封膠+橡膠圈+防水鍍膜（納米涂層）。
目前智能手機(jī)防水常見的處理方案
手機(jī)要達(dá)到高等級(jí)的防水技術(shù)（IPX6以上），需要多種工藝的配合，不同部位，防水的手段具有多樣性。部分地方工藝與傳統(tǒng)概念的防水方式差異較大，例如在麥克風(fēng)和聽筒部分，由于需要傳導(dǎo)聲音，必須使用只能允許空氣分子通過，而不能讓水分子通過的特殊工藝。
總的來講，智能手機(jī)的防水技術(shù)在不同的部位采用不同的隔離方案，首先在外殼上以硅橡膠（圈、墊）密封和防水粘膠、聲學(xué)防水（防水透氣隔膜），進(jìn)一步采用電路板防水（納米鍍膜）等多種方式，以達(dá)到高等級(jí)的防水效果。
未來防水手機(jī)怎么做？
在上文已經(jīng)說到，現(xiàn)在的智能手機(jī)沒有具備防水功能的原因是成本高、限制設(shè)計(jì)以及影響生產(chǎn)良率；那么未來智能手機(jī)在防水性能上如何去做？防水性能會(huì)不會(huì)成為智能手機(jī)的標(biāo)配？
首先在手機(jī)防水技術(shù)上，筆者認(rèn)為未來將會(huì)是納米防水鍍層的天下，納米鍍層不僅可防止液體進(jìn)入或侵蝕，大大減少液體與手機(jī)內(nèi)外部易損組件的接觸；而且與機(jī)械物理密封相比，納米防水鍍層足以滿足日常的防水需求，且價(jià)格更低、更有效，還能提高產(chǎn)品的散熱性能。
采用納米鍍膜防水技術(shù)的設(shè)備
對(duì)希望設(shè)備有防水性能的用戶而言，納米鍍層技術(shù)將是一個(gè)經(jīng)濟(jì)高效的完美解決方案。另外，隨著三星旗艦手機(jī)、蘋果iPhone 7具備防水性能之后，未來一段時(shí)間也會(huì)有更多支持防水的智能手機(jī)出現(xiàn)；但是需要注意的是，目前的納米鍍層防水技術(shù)仍不完善，沒有達(dá)到防水技術(shù)（IPX6以上）的防水效果，還有待于進(jìn)一步研究以及強(qiáng)化。不過根據(jù)目前的情況，未來兩年納米防水鍍層技術(shù)有望迎來“質(zhì)變”。
目前很多手機(jī)主板使用的是納米鍍膜防水
主板防水是手機(jī)防水的最后一道防線，主要技術(shù)方案是采用具有荷葉效應(yīng)的高分子納米材料技術(shù)。高分子納米復(fù)合材料是指分散相尺寸至少有一維小于100 納米的復(fù)合材料。納米材料具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、光學(xué)效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子尺寸效應(yīng)等特殊性質(zhì)，可以使涂料獲得的功能。其中一類的納米材料具備荷葉效應(yīng)（或叫蓮花效應(yīng)），可以實(shí)現(xiàn)荷葉一般的超強(qiáng)疏水性，作為防水材料，由于表面張力的作用，落到涂層表面上的水會(huì)變?yōu)樗�，不�?huì)破壞電子設(shè)備的內(nèi)部材料。
無防水技術(shù)的手機(jī)與采用防水鍍層技術(shù)的手機(jī)主板對(duì)比
為電子設(shè)備增加防水納米涂層的方法是將電子設(shè)備放入到真空環(huán)境中，在低壓狀況下注入氣態(tài)的防水納米材料，使氣體包圍住電子設(shè)備，此時(shí)設(shè)備就會(huì)放出等離子體方便納米材料附著到電子設(shè)備表面，進(jìn)而凝固，電子設(shè)備的元件表面都會(huì)包含一層納米材料。設(shè)計(jì)過程結(jié)束后，整個(gè)電子設(shè)備上的納米涂層厚度約為頭發(fā)直徑的千分之一，同時(shí)表面比較光滑，具備了與荷葉相似的表面。
目前做納米涂層材料的公司：
P2i納米防水涂層技術(shù)公司
P2i公司成立于2004年，起初是英國(guó)國(guó)防部國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的下屬機(jī)構(gòu)，主要致力于各種防水技術(shù)的開發(fā)，在軍方的高標(biāo)準(zhǔn)要求和雄厚背景支持下，一直在防水技術(shù)領(lǐng)域處于絕對(duì)國(guó)際領(lǐng)先水準(zhǔn)，是軍用科技轉(zhuǎn)民用的成功典型之一。在轉(zhuǎn)向民用市場(chǎng)后，P2i公司迅速在各個(gè)領(lǐng)域大放光芒，其招牌的子品牌Aridion主要針對(duì)手機(jī)、MP3播放器和助聽器等電子設(shè)備，P2i曾在MWC2012年大會(huì)上將覆蓋涂層的iPhone和iPod泡在水里運(yùn)行，引發(fā)會(huì)場(chǎng)轟動(dòng)，從而在在手機(jī)業(yè)界名聲大噪。
采用P2i納米鍍層的面巾紙與普通面巾紙防水對(duì)比
P2i納米防水技術(shù)是指在產(chǎn)品整個(gè)表面涂上一層厚度僅以納米計(jì)的聚合物，這層薄膜可以分子形式附著在產(chǎn)品表面，密不可分。該工藝可將表面能量降低至極低的水平--低至PTFE（聚四氟乙烯）的三分之一，一旦與涂層接觸，液體就會(huì)凝結(jié)成水珠滾落，材料外觀保持不變，因而具有極佳的防油防水性能。
HzO防水技術(shù)企業(yè)
采用HzO防水技術(shù)的終端
HzO是一家總部位于美國(guó)猶他州的高科技公司，擁有消費(fèi)者和工業(yè)電子組件方面的WaterBlock 技術(shù)。WaterBlock 技術(shù)是HzO表面處理技術(shù)的商標(biāo)名稱，該技術(shù)可以在電子元件表面形成納米級(jí)的覆蓋物，從而防止電子元件遭受潮濕空氣，汗液和水分的腐蝕，可令手機(jī)、媒體播放器、筆記本等免受水及其他液體的腐蝕，屬于分子級(jí)的保護(hù)。HzO的納米薄膜技術(shù)能夠?yàn)殡娮赢a(chǎn)品實(shí)現(xiàn)IPX7或者IP67的防水標(biāo)準(zhǔn)，在一米深的水域?qū)崿F(xiàn)至少30 分鐘的保護(hù)。
Liquipel防水技術(shù)公司
采用Liquipel防水技術(shù)的設(shè)備（圖片引自Engadget）
Liquipel是美國(guó)加州一家高科技公司，在CES 2012中Liquipel展示了其納米保護(hù)涂層技術(shù)，通過采用該技術(shù)可使手機(jī)泡在水里，不會(huì)對(duì)手機(jī)造成損害。Liquipel防水方案是將納米材料在真空環(huán)境下以氣態(tài)形式噴在電子設(shè)備外表，形成“防水外衣”，以實(shí)現(xiàn)原本不具備三防能力的產(chǎn)品增加防水功能，據(jù)該公司主管介紹，新一代的防水技術(shù)可以達(dá)到IPX7 級(jí)別，也就是說采用該技術(shù)的設(shè)備可正常在一米的水下停留30分鐘。
Liquipel鍍膜的方式是把機(jī)體放在一個(gè)罐狀物中，然后通過制造接近真空的低壓環(huán)境，將注入的液體防水物質(zhì)變成氣態(tài)，同時(shí)機(jī)器內(nèi)部有扇風(fēng)的膜瓣，使氣體能覆蓋到該設(shè)備內(nèi)部的每一個(gè)角落（只要機(jī)身有一丁點(diǎn)縫隙就能進(jìn)入），氣體冷卻之后就是防水涂層。
未來防水性能將成為智能手機(jī)的標(biāo)配
寫在最后
相信隨著時(shí)間的推移，手機(jī)防水性能經(jīng)過近20年的發(fā)展，將會(huì)成為高端智能手機(jī)的標(biāo)配功能，因此對(duì)于我們消費(fèi)者來說，未來將有更多優(yōu)秀的產(chǎn)品可以選擇，其使用場(chǎng)景更加豐富，使用體驗(yàn)會(huì)更加出色。至少你不會(huì)再擔(dān)心手機(jī)掉在廁所里，因?yàn)槟憧梢杂孟词忠喊阉锤蓛簟Ｗ詈筇嵝汛蠹�，現(xiàn)在如果你的手機(jī)進(jìn)水了，你還是需要點(diǎn)開這個(gè)鏈接，或許對(duì)你有所幫助。關(guān)于手機(jī)防水技術(shù)的故事，歡迎大家在下方評(píng)論區(qū)留下你的想法。
下頁附：IPXX防護(hù)等級(jí)概念
第2頁：IPXX防護(hù)等級(jí)概念
IPXX防護(hù)等級(jí)概念
防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)（圖片引自新浪微博）
這里的“IP”是國(guó)際防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)；簡(jiǎn)而言之，IPXX中“XX”兩位數(shù)字分別代表防塵和防水等級(jí)，其中防塵等級(jí)從0~6，防水等級(jí)則從0~8。
第一個(gè)“X”指的是防止外物和灰塵侵入的等級(jí)，用0-6的標(biāo)數(shù)來判斷其防護(hù)能力：
防塵能力等級(jí)（圖片引自新浪微博）
對(duì)于手機(jī)設(shè)備而言，防塵5級(jí)意味著設(shè)備已經(jīng)有了較好的防塵效果，雖不能完全防止灰塵侵入，但灰塵的侵入量不會(huì)影響電器的正常運(yùn)作；6級(jí)則是完全防止灰塵侵入，所有接口等部位都密封完全，是與內(nèi)部元器件完全隔絕。
第二個(gè)“X”是指防水等級(jí)，是由國(guó)際工業(yè)防水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)IPX和日本工業(yè)防水標(biāo)準(zhǔn)的JIS等級(jí)的統(tǒng)一制定標(biāo)準(zhǔn)，用0-8的標(biāo)數(shù)將將防水能力分為9級(jí)：
防水能力等級(jí)（圖片引自百度貼吧）
簡(jiǎn)單來說，對(duì)于一些防水性能一般的手機(jī)，只要做到6級(jí)及以下的防濺水能力，就能夠防止一些生活灑水和雨水入侵到手機(jī)內(nèi)，7級(jí)意味著設(shè)備在1米以內(nèi)的水中，可以承受長(zhǎng)達(dá)30分鐘的浸泡而內(nèi)部不進(jìn)水，8級(jí)標(biāo)準(zhǔn)則更進(jìn)一步，可以保證設(shè)備在1.5米以下的水中進(jìn)浸泡30分鐘內(nèi)安然無恙。
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