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Find X5技术故事|专访武大-OPPO“冰肤散热保护壳”科研团队

2022-11-07 来源:OPPO TECH 浏览:1471

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邀 请 嘉 宾                        

武汉大学纳米能源实验室:胡雪蛟教授

OPPO高级热设计工程师:吴工                                

OPPO热设计专家:康                                


       

在今年的春季发布会上,OPPO在带来 Find X5系列手机的同时,还为消费者带来一款科技感十足的冰肤散热保护壳,该手机壳的热度更是一度冲上了微博热搜榜一。在本期的大师直播间中,我们邀请到武汉大学纳米能源实验室胡雪蛟教授、OPPO高级热设计工程师吴工、OPPO热设计专家康工,与大家一同探秘冰肤散热保护壳背后的黑科技。


       

冰肤散热保护壳的黑科技是什么?采用了哪些新材料?


       

                   

康工                    

 冰肤散热保护壳采用了与肌肤冰敷相似的散热方案,再利用人体仿生发汗的原理为手机机身做散热工作。


                   

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 传统手机保护壳,只起到了保护机身外观的效果,长时间使用,很容易导致机身发烫,影响用户体验,而冰肤散热保护壳的出现很好地解决了这一痛点,当用户的手机在发烫时,冰肤散热保护壳会将其内部的水分进行蒸发,对手机起到降温效果,无噪音、无电源的设计还为消费者的日常使用提供了便捷性。

  ※                    

                   

 而在材料选择上,它采用的是武汉大学纳米能源实验室与OPPO热实验室联合开发的新型散热材料——Glacier Mat,它的内部储存了大量的水分子,当手机温度较低时,水分子会停留在组织内部,与外界达到平衡;当手机温度升高时,它会通过水分子蒸发的方式带走机身外部的热量;而当手机温度凉下来时,蒸发出去的水分子可从大气中进行重新补充,从而达到循环使用的效果。


                   

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● 经实验室测试,手机在打游戏后,佩戴一个小时的冰肤散热保护壳,可将机身表面温度降低2-3°C,手握区的位置相比手机表面降低了6°C,游戏帧率也有4-5帧的提升。


       

在做材料研究时,是什么契机促使武汉大学与OPPO一起合作的?                                


       

  ※                    

                   

 项目研究的背景,主要来源于两个方面:一、目前市面上的手机散热方式主要以自然散热为主,并不能很好的提升手机表面的散热能力,而我们一直在寻找新途径,通过手机外表的散热方式,提升手机散热效率。二、在2019年,我们关注到了应用于航空航天领域的仿生发汗散热技术,它是通过液体蒸发的方式为火箭发动机进行降温,其中有一个需要解决的问题是源源不断的提供冷却剂。

 

● 好在2019年底,我们了解到武汉大学胡教授的团队,看到了他们在行业内发表的文章以及在仿生发汗散热技术上做的研究。在2020年底,我们又关注到胡教授团队在技术上取得了新突破,通过Glacier Mat材料实现了蒸发降温、自动补水、自动循环的效果。随后,我们便和胡教授取得联系,并在2021年9月份展开了项目立项,历时了3个月的时间,将这项实验室的技术实现了商业化的量产与落地。


       

胡博士,您可以向我们介绍下实验室的背景吗?                                


       

  ※                    

胡教授                    

 我们主要从事与能源、纳米相关技术,同时也在做热管理、能源管理以及水资源的相关研究。


       

Glacier Mat材料研究的初衷是什么?                                


       

  ※                    

胡教授                    

● 早在2005年,我就萌生了手机散热技术方面的想法。同一年,我加入英特尔做热设计工程师,并承接了手机相关的设计工作,因为手机内部不能采用风扇散热的方法,传统自然对流和辐射两种被动散热方式并不能将手机内部的热量释放到空气中去,如何降低手机与环境间的热阻,提高它的散热效率,成为了当时急需解决的问题。好在我们从生物体发汗的自然现象中得到启示,并在2006年开始做相关研究。


       

材料在研发的过程中遇到了哪些困难?


       

  ※                    

胡教授                    

 从做材料,到量产成为产品,前后经历了16年的时间,在这个过程中感谢国家自然基金、留学基金委,还有手机企业的支持。其中,非常感谢OPPO在量产方面做的坚持,在遇到困难时的积极响应以及做产品的决心,促使双方将这项技术成功落地。


                   

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 在技术上,我们也遭遇了交叉学科难题,比如:水凝胶如何从空气中取水,这就要涉及到热传质、化学势调控的基础理论。最终,我们通过发挥多学科各自优势,研发出了这款创新性的产品。


       

为什么会选择与OPPO进行合作呢?                                


       

  ※                    

胡教授                    

 一、作为一家国际化的高技术公司,OPPO的实力与眼界一直走在前沿,并时刻关注学术界的前沿技术。正是在前期做的大量工作,也让OPPO在材料领域发现我们做的论文研究,从而促成了我们的首次合作。


                   

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 二、在研发的过程中,OPPO一直在坚定不移的支持我们将这项技术产品产业化。即使在研发过程中遭遇了多次NG,遇到了各种各样的研发难题,OPPO也从未放弃,正是这份坚持,让我们跨越了各种困难,最终实现了量产。


       

后续您还会在哪些新材料上会做识别吗?                                


       

  ※                    

胡教授                    

● 过去,我们一直在做大型能源系统,比如:天然气系统、核电、火电系统。而在材料研发方面,它不仅面临热量交换、还面临质量交换。正是有了质量交换,热量交换相比于传统热交换高出了一个数量级。当前,我们所做的热量交换仅仅是单纯的材料,未来我们还将制造更好的复合材料,让它在消费电子领域上的可靠性、可制造性以及将性能进一步提升,我们希望未来的产品能够和OPPO紧密结合,一起为人类带来更美好的生活。




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