يصل هاتف Apple الذكي الجديد إلى سماكة 5.5 ملم مع هيكل من التيتانيوم وشاشة من الزجاج السائل

أكملت شركة آبل تطوير أحدث هواتفها الذكية، والذي يتميز بسماكة غير مسبوقة تبلغ 5.5 ملم فقط. يمثل تصميم الأجهزة تغييرًا هيكليًا حادًا في خط التجميع الخاص بالشركة، مما يتطلب استبدال المكونات التقليدية بمواد من الدرجة الفضائية. تم تحقيق التخفيض في الأبعاد المادية للجهاز دون المساس بالسلامة الهيكلية، وذلك بفضل اعتماد سبائك معدنية جديدة وعمليات تصنيع صناعية عالية الدقة.

يقدم الجهاز مزيجًا من هيكل من التيتانيوم المقوى ولوحة أمامية مصنوعة بتقنية الزجاج السائل لسوق الإلكترونيات الاستهلاكية. يهدف هذا التكوين إلى حل مشكلات المتانة التاريخية في الأجهزة فائقة الرقة، مما يوفر مقاومة ضد التقلبات الميكانيكية والسقوط العرضي. تطلبت الهندسة وراء المنتج تصغير المكونات الداخلية المهمة، بدءًا من لوحة المنطق وحتى وحدات التقاط الصور.

تعتمد المواصفات الفنية للمعدات الجديدة على الركائز الأساسية للابتكار في تصميم الأجهزة والمكونات:

– الإطار الرئيسي مصنوع من التيتانيوم المستخدم في مجال الطيران والفضاء لتحقيق أقصى قدر من الصلابة.

– اللوحة الأمامية ذات خصائص التجديد الجزيئي باستخدام الزجاج السائل.

– نظام تبديد الحرارة مكون من صفائح الجرافين وغرفة البخار.

– وحدة معالجة عصبية مخصصة لتنفيذ المهام المحلية والآمنة.

– بطارية أنود السيليكون ذات تصميم مكدس لتحسين المساحة الداخلية.

يتطلب تجميع المعدات التي تتمتع بهذه الخصائص بيئة إنتاج عالية التحكم وآلات دقيقة مجهرية. احتاجت الشركة المصنعة إلى إعادة هيكلة خطوط الإمداد الخاصة بها لضمان الحجم اللازم من المواد النادرة والمكونات المخصصة التي يتكون منها الجهاز، ووضع معايير جديدة لصناعة الاتصالات.

يتم تطبيق هندسة الطيران على هيكل الجهاز

إن اختيار التيتانيوم المستخدم في مجال الطيران والفضاء باعتباره المادة الرئيسية لهيكل الهاتف الذكي يلبي الحاجة الصارمة للحفاظ على الصلابة في شكل جانبي رفيع للغاية. على عكس سبائك الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدمة في الأجيال السابقة، يوفر التيتانيوم نسبة قوة إلى وزن فائقة، مما يسمح للهيكل بتحمل الضغوط الميكانيكية العالية دون التعرض لتشوه دائم. وقد أثبتت الاختبارات المعملية أن السبيكة المعدنية الجديدة قادرة على مقاومة قوى الانحناء التي من شأنها أن تسبب عادةً ضررًا لا يمكن إصلاحه للوحة الأم وشاشة الأجهزة التقليدية. تتضمن عملية تصنيع هذه المادة تقنيات بثق وطحن عالية الدقة، تليها معالجات حرارية تعمل على تثبيت البنية البلورية للمعدن. بالإضافة إلى المقاومة الفيزيائية، يتمتع التيتانيوم بخصائص طبيعية مضادة للتآكل، مما يلغي الحاجة إلى طبقات كيميائية سميكة من شأنها أن تضيف حجمًا غير ضروري إلى الجهاز. كما تم أيضًا تحسين توزيع الوزن، مع تركيز الكتلة عند الحواف لتحسين بيئة العمل وتقليل احتمالية السقوط أثناء التعامل اليومي. يتلقى الطلاء الخارجي معالجة أنودة ملموسة، مما يقلل من بصمات الأصابع ويوفر سطح اتصال أكثر أمانًا للمستخدم. تم تصميم بنية الهيكل بالكامل لتكون بمثابة هيكل خارجي، مما يحمي المكونات الداخلية الحساسة من التأثيرات المباشرة والاهتزازات الميكانيكية الشديدة.

تطوير الشاشة بتقنية الزجاج السائل

تشتمل لوحة عرض الهاتف الذكي الجديد على مصفوفة زجاجية سائلة، وهي تقنية تعتمد على البوليمرات الاصطناعية ذات قدرات إعادة التنظيم الجزيئي. على عكس الزجاج المقسى التقليدي، الذي يبدد طاقة الاصطدام من خلال الكسور، يتمتع الزجاج السائل ببنية لزجة مرنة تمتص القوة الحركية وتوزعها عبر سطحه. تمنح هذه الميزة الشاشة مقاومة كبيرة ضد السقوط على الأسطح الصلبة، مما يقلل من خطر تحطم الشاشة أثناء الاستخدام اليومي.

الخاصية المتأصلة في هذا التركيب الكيميائي الجديد هي القدرة على التجديد الذاتي على المستوى المجهري. عندما يعاني السطح من شقوق صغيرة أو خدوش سطحية ناجمة عن الاحتكاك بالأشياء المعدنية، مثل المفاتيح أو العملات المعدنية، تتفاعل جزيئات البوليمر في درجة حرارة الغرفة لملء الفجوات التالفة. تتم عملية الإصلاح المستقلة بشكل تدريجي ومستمر، مما يؤدي إلى استعادة السلامة البصرية واللمسية للوحة دون الحاجة إلى تدخل المستخدم أو تطبيق مواد كيميائية خارجية.

Leia Tambem

اختبار البطارية الجديد يضع هاتف Galaxy S26 Ultra في المقدمة على iPhone 17 Pro Max في التصنيف العالمي

تكشف الأبحاث أن الآباء لا يدركون كيفية استخدام أطفالهم للذكاء الاصطناعي

خصم كبير على هاتف Galaxy S25 Plus يخفض قيمته إلى أقل من 4500 ريال في المتجر الإلكتروني

نظام تبريد وتبديد حراري متطور

يفرض سمك 5.5 ملم قيودًا شديدة على دوران الهواء الداخلي، مما يجعل الإدارة الحرارية واحدة من أكبر التحديات الهندسية التي يواجهها الجهاز. لمنع ارتفاع درجة حرارة المعالج الرئيسي والبطارية، طورت الشركة المصنعة نظام تبريد سلبي متعدد الطبقات.

يتكون قلب هذا النظام من صفائح من الجرافين عالي الكثافة، وهي مادة معروفة بقدرتها الاستثنائية على التوصيل الحراري. يعمل الجرافين عن طريق التقاط الحرارة الناتجة عن المكونات الأكثر استهلاكًا للطاقة ونشرها بسرعة في جميع أنحاء المنطقة الخلفية للهيكل المصنوع من التيتانيوم.

واستكمالًا للجرافين، يحتوي الجهاز على غرفة بخار رفيعة للغاية، تقيس سماكة أجزاء من المليمتر. تحتوي هذه الغرفة على مادة تبريد تتبخر أثناء امتصاصها للحرارة، وتنتقل إلى المناطق الباردة لتتكثف، وتعود إلى نقطة المنشأ، مما يخلق دورة مستمرة من التبريد الفعال.

دمج المعالجة العصبية في الأجهزة المحلية

تم تصميم الأجهزة الداخلية للهاتف الذكي مع التركيز على أداء المهام المعقدة مباشرة على الجهاز، دون الاعتماد على خوادم خارجية. تدمج اللوحة المنطقية وحدة معالجة عصبية مخصصة، مصممة خصيصًا للتعامل مع خوارزميات التعلم الآلي المتقدمة.

يؤدي التنفيذ المحلي للعمليات الحسابية إلى التخلص من زمن الوصول المرتبط بنقل البيانات عبر شبكات الهاتف المحمول أو الاتصالات اللاسلكية. يتيح ذلك للجهاز إجراء التعرف على الصوت ومعالجة الصور في الوقت الفعلي والترجمة الفورية للغة على الفور.

تلبي المعالجة المباشرة إلى الأجهزة أيضًا المتطلبات الصارمة لأمن المعلومات وخصوصية المستخدم. ونظرًا لعدم الحاجة إلى إرسال البيانات الحساسة إلى السحابة لتحليلها، يتم تقليل خطر اعتراض المعلومات الشخصية أو تسربها بشكل كبير.

تم تحسين بنية الشريحة العصبية لتعمل باستهلاك منخفض للطاقة، مما يضمن أن مهام المعالجة المستمرة لا تستنزف سعة البطارية بسرعة. تعد كفاءة الطاقة هذه ضرورية للحفاظ على استقلالية الجهاز عند مستويات تشغيلية مناسبة.

إعادة هيكلة وحدة الكاميرا والتصميم الخلفي

يتميز التصميم الخارجي للهاتف الذكي بظهر مسطح تمامًا، مما يلغي النتوء التقليدي لوحدة الكاميرا. ولتحقيق هذا المظهر المتدفق في هيكل يبلغ قطره 5.5 ملم، اعتمد المهندسون نظامًا من العدسات المنظارية المثبتة أفقيًا داخل الهيكل المصنوع من التيتانيوم.

في هذا التكوين، يدخل الضوء من خلال فتحة في الخلف وينعكس بواسطة منشور بزاوية تسعين درجة، ويمر عبر مجموعة من العدسات الداخلية حتى يصل إلى حساس الصورة. يتم تثبيت آلية المنظار من خلال نظام تعليق مغناطيسي مصغر، والذي يعوض عن اهتزاز يدي المستخدم عند التقاط مقاطع الفيديو والصور الفوتوغرافية. يؤدي عدم وجود كتلة كاميرا بارزة إلى تحسين بيئة العمل العامة للجهاز، مما يسمح له بالثبات بشكل مسطح تمامًا على الطاولات والأسطح الملساء.

بنية البطارية عالية الكثافة

ويتم ضمان إمداد الجهاز بالطاقة بواسطة بطارية تعتمد على تقنية أنود السيليكون، والتي توفر كثافة طاقة أعلى بكثير من خلايا أيونات الليثيوم التقليدية. إن استبدال الجرافيت بالسيليكون في الأنود يسمح للبطارية بتخزين كمية أكبر من الشحن في حجم مادي منخفض، وهو متطلب غير قابل للتفاوض لجهاز مقاس 5.5 ملم. يستخدم التصميم الداخلي بنية تكديس الخلايا متعددة الطبقات، مصبوبة خصيصًا لتناسب مكونات اللوحة المنطقية ونظام التبريد. يسمح هذا النهج الهندسي للبطارية باحتلال كل ملليمتر متاح من المساحة الفارغة داخل الهيكل فائق النحافة، مما يزيد من إجمالي سعة المللي أمبير في الساعة. يقوم نظام إدارة الطاقة المتكامل بمراقبة أنماط الاستخدام ودرجات حرارة الخلايا باستمرار، وضبط الجهد الكهربي في الوقت الفعلي لمنع التآكل الكيميائي المبكر وضمان التشغيل طويل الأمد للأجهزة عالية الأداء أثناء دورات الشحن السريع.