songoku9x
Well-Known Member
Chúng ta đang sống trong một thế mà ngành công nghệ nói chung đang ngày cành phát triển với một tốc độ chóng mặt. Và bài viết này muốn đề cập đến một vấn đề liên quan đến những thiết bị di động nói chung hay smartphone nói riêng mà có thể nhiều người dùng sẽ quan tâm đến chính là chất liệu gia công. Trải qua nhiều năm tháng, những thiết bị di động đến từ các thương hiệu lớn nhỏ khác nhau đang ngày càng được “lột xác” về thiết kế bên ngoài cũng như trang bị thêm “sức mạnh” bên trong nhờ vào việc sử dụng những bộ vi xử lý cao cấp và mới nhất có hiệu năng hoạt động cao, chẳng hạn như màn hình thì ngày càng có kích thước lớn hơn hay dung lượng pin thì được tăng lên nhiều thêm giúp kéo dài thời gian sử dụng. Tuy nhiên, đứng trước một thị trường di động đang ngày càng trở nên bị bão hòa hay đang bị phân mảnh thì người dùng sẽ gặp nhiều khó khăn trong việc lựa chọn một chiếc smartphone sao cho hợp lý, chính vì thế phương án được các nhà sản xuất phần cứng (hay còn gọi là OEM) đưa ra để giải quyết vấn đề là thay đổi chất liệu gia công cho sản phẩm. Việc các OEM đưa ra giải pháp này có thể nhiều người dùng cho rằng nó không hợp lý cho lắm, bởi có rất nhiều người dùng gần như không quan tâm đến chất liệu gia công bên ngoài mà họ chỉ chú trọng đến cấu hình hay những tính năng bên trong mà thôi, nhưng các OEM vẫn tiếp tục duy trì phương án này. Nếu phân tích kỹ một chút thì việc sử dụng những chất liệu thiết kế khác nhau cũng sẽ mang lại cho người dùng những trải nghiệm khi sử dụng khác nhau mà người dùng khi sử dụng trong thời gian ngắn sẽ rất dễ nhận thấy, và bên dưới đây là ba loại cjhất liệu hiện vẫn đang được sử dụng để sản xuất cho các thiết bị di động.
* Nhựa
Đây có lẽ là chất liệu được sử dụng nhiều nhất mà người dùng nào cũng sẽ dễ dàng bắt gặp từ những dòng smartphone phổ thông cho đến cao cấp, và hợp chất chiếm tỷ lệ nhiều nhất chính là polycarbonate, là một loại vật liệu có khả năng chịu lực cao, chịu nhiệt khá tốt và có độ uốn dẻo nhất định. Một ví dụ minh họa cho chất liệu nhựa polycarbonate chính là nắp lưng đậy pin của các dòng smartphone Galaxy S (đến dòng Galaxy S5) hay Note (đến dòng Note 4) của Samsung, hoặc các dòng Lumia của Nokia. Xét về tổng thể, hầu như những chiếc smartphone sử dụng chất liệu nhựa này không hề xảy ra bất kỳ trường hợp nào để làm ảnh hưởng đến việc thu phát sóng, trong khi ưu điểm của chất liệu nhựa polycarbonate chính là không làm giảm khả năng tín hiệu radio. Ngoài ra, yếu tố lớn hơn mà các OEM vẫn duy trì sử dụng chất liệu nhựa này chính là kinh phí, điều mà các nhà sản xuất vẫn đang làm khi đang phải đứng trước bối cảnh thị trường đang ngày càng trở nên cạnh tranh gay gắt hơn. Và mức chi phí thấp hơn khi sử dụng chất liệu nhựa polycarbonate so với chất liệu kính và kim loại chính là một lợi thế lớn.
Như đã đề cập đến, chất liệu nhựa polycarbonate mang một vài ưu điểm để có thể được các nhà sản xuất lựa chọn làm lớp vỏ thiết kế bên ngoài cho một chiếc smarphone hay máy tính bảng thì chất liệu có tính chi phí thấp này cũng có những mặt hạn chế. Bản chất nhựa polycarbonate là loại vật liệu có khả năng dẫn nhiệt kém, đồng nghĩa với việc khả năng tản nhiệt sẽ thấp hơn so với những chất liệu khác là kính và kim loại, người dùng sẽ dễ dàng nhận thấy trên những chiếc smartphone có tốc độ xử lý cao thì tất nhiên khả năng phát sinh sẽ cao hơn, khiến cho thiết bị có tốc độ tản nhiệt chậm hơn so với kim loại nhôm hay magie, kể cả chất liệu kính cũng vậy. Bên dưới đây những thông số về độ dẫn nhiệt của một vài chất liệu thông dụng (được tính bằng đơn vị Oát trên mét Kelvin):
- Nhôm: 205 W/m*K
- Magie: 156 W/m*K
- Kính thường: 0.8 W/m*K
- Nhựa Polycarbonate: 0.22 W/m*K
* Lưu ý: độ dẫn nhiệt càng cao thì vật truyền nhiệt càng tốt.
Những con số này nói lên một điều rằng, những chiếc điện thoại thông minh hay máy tính ngày nay khi được thiết kế bên ngoài bằng chất liệu nhựa polycarbonate thì về cơ bản việc xử lý những tựa game hay những ứng dụng nặng sẽ chậm hơn so với các thiết bị được làm bằng kim loại hay kính khác trong cùng một điều kiện. Và một yếu tố khác mà nhiều người dùng hiện nay có thể đang lầm tưởng, trong khi nhựa polycarbonate có khả năng chịu lực rất tốt, thì độ dẻo của vật liệu này lại chính là vấn đề đối với các loại smartphone mỏng và nhỏ gọn. Nhiều người dùng thường đem những ví dụ trên xe hơi cũng sử dụng chất liệu nhựa polycarbonate so sánh với những thiết bị smartphone mà họ quên mất một điều rằng trên smartphone không hề có một khái niệm giống như trên xe hơi gọi là "vùng hấp thụ lực" hay tên tiếng Anh là "crumple zone". Thậm chí, nhiều nhà sản xuất còn gắn những thiết bị ăng ten thu phát sóng ở phần mặt lưng dưới của nắp lưng để tạo khoảng trống cho những linh kiện khác bên trong.
Chính vì thế, việc ấn một lực mạnh vào phần mặt lưng nhựa của điện thoại sẽ rất dễ làm hư hại đến những linh kiện chi tiết được thiết kế nhỏ nhặt bên trong, bởi do các kết nối ăng ten kim loại chỉ có mức độ đàn hồi nhất định nào đó và một khi bị kéo dãn quá mức sẽ không thể trở về nguyên trạng thái ban đầu được nữa. Để giải quyết vấn đề này, lớp vỏ nhựa polycarbonate cần được "đầu tư" thêm những biện pháp để tăng cường tránh việc bị bẻ cong quá mức, chẳng hạn như vài nhà sản xuất đã sử dụng những núm mạ vàng nhỏ để gắn các linh kiện vào phần dưới của mặt lưng nhựa.
* Kim loại
Chất liệu tiếp theo mà hiện nay rất được các giới công nghệ hay nhiều người dùng đánh giá cao cũng như nhận định rằng đây là một chất liệu chỉ dành cho những thiết bị di động thuộc phân khúc cao cấp, đó chính là kim loại. Tuy nhiên, phần lớn trong số những ý kiến từ phía người dùng trên thường chỉ tập trung vào vẻ bề ngoài và cảm nhận mang tính chất cá nhân hơn là nhận định sâu hơn về những ưu và nhược điểm mang tính kỹ thuật của kim loại. Dĩ nhiên, kim loại là một thuật ngữ rất rộng với hơn 80% nguyên tố, vì vậy bài viết này chỉ đề cập đến vật liệu kim loại nhôm, đây là kim loại đang được áp dụng phổ biến hiện nay. Ngoài ra, chất liệu kim loại magie cũng là một trong những chất liệu hay được sử dụng tuy nhiên chất liệu này chủ yếu được dùng để làm khung sườn máy.
Cũng giống như bất kỳ lại chất liệu nào, các loại hợp kim nhôm cũng đều có những ưu và nhược điểm mang tính riêng biệt. Với loại hợp kim cứng sẽ được sử dụng cho các thiết bị smartphone và máy tính bảng giúp tăng khả năng bảo vệ những linh kiện bên trong tốt hơn. Trở lại vấn đề về xe hơi. Bởi vì không có một "vùng hấp thụ lực" trong một chiếc điện thoại hay máy tính nhỏ gọn, nên thiết bị chỉ có thể nguyên vẹn nếu nó có một chiếc vỏ vững chắc bảo vệ. Chiếc vỏ này phải được làm càng cứng càng tốt để ngăn tổn hại đến những chi tiết bên trong. Độ cứng cao của kim loại cũng giúp nó khó bị trầy xước hơn. Một lợi thế quan trọng khác nữa của kim loại chính là khả năng tản nhiệt cao hơn, tức những thiết bị di động có hiệu suất hoạt động thấp thì việc phát sinh nhiệt cũng thấp giúp cho thiết bị hoạt động hiệu quả hơn.
Và như chất liệu nhựa polycarbonate, chất liệu nhôm vẫn chưa phải là lựa chọn hoàn hảo cho các thiết bị di động. Nếu một thiết bị di động được làm bằng chất liệu kim loại, thiết bị đó sẽ không thể sử dụng ăng ten bên trong trừ khi có những đường viền bằng plastic hay kính để cho phép tín hiệu có thể ra vào từ bộ thu phát ăng ten. Điều này có nghĩa là thiết bị sẽ bị phụ thuộc vào phương hướng nhiều hơn trong quá trình thu nhận sóng radio. Kể cả việc sử dụng những phương pháp cao siêu hơn là gắn ăng ten bên ngoài dưới dạng một phần của vỏ kim loại thì sự lệch hướng vẫn xuất hiện khi có sự tiếp xúc với một vật thể dẫn điện, chẳng hạn như bàn tay người. Mặc dù thời đại công nghệ cao sử dụng nhiều loại ăng ten thu phát sóng điều hướng đã giúp cho việc sử dụng chất liệu kim loại vào trong thiết kế thì vẫn có một sự khác biệt có thể nhận thấy về khả năng thu phát sóng radio trên những thiết bị loại này.
Ngoài vấn đề về thu phát sóng radio, các loại hợp kim nhôm còn có một mức giới hạn khác chính là biến dạng đàn hồi thấp hơn so với chất liệu nhựa polycarbonate. Nghĩa là trong khi lớp vỏ bằng kim loại nhôm có khả năng bảo vệ những linh kiện bên trong tốt hơn thì những thiệt hại về mặt thẩm mỹ cũng sẽ nhiều hơn. Lấy một ví dụ, một thiết bị di động sử dụng lớp vỏ bằng nhựa polycarbonate thì nó có thể chịu một cú rơi mà không bị lồi lõm hay biến dạng, trong khi với chất liệu nhôm thì sẽ bị trầy xước hay móp méo khiến sản phẩm không còn được đẹp nữa. Chi phí để thay thế cho lớp vỏ nhôm cũng cao hơn đáng kể so với chất liệu nhựa.
Một nhược điểm cuối cùng khác là vì kim loại nhôm cho khả năng tản nhiệt tốt hơn nhiều so với polycarbonate người dùng sẽ cảm thấy thoải mái hơn khi ta cầm một thiết bị di động sử dụng chất liệu nhựa polycarbonate kể cả khi thiết bị tỏa nhiệt độ cao trong quá trình sử dụng lâu. Điều này cũng có nghĩa là ở trong môi trường nhiệt độ thấp sẽ khiến những thiết bị di động bằng nhôm trở nên lạnh hơn so với nhựa polycarbonate. Tất nhiên, kim loại magie cũng có thể là một lựa chọn tốt, bởi nó nhẹ hơn nhôm nhờ khối lượng riêng thấp hơn, truyền phát tín hiệu tốt hơn nhôm, và xét về mặt tổng thể, có nhiều lợi thế mà nhôm không thể có được so với các loại vật liệu khác chẳng hạn như là độ dẫn nhiệt cao hơn, độ cứng cao hơn và khả năng chống trầy xước tốt hơn. Vì vậy, về mặt lý thuyết, magie tốt hơn nhôm. Tuy vậy, kim loại magie lại không được sử dụng để làm vỏ ngoài cho các thiết bị di động là từ góc độ công nghiệp, việc sản xuất hàng loạt vỏ magie là không khả thi mặc dù vẫn có thể làm được. Điều này chủ yếu là do khả năng phản ứng của magie với oxy trong môi trường và do khả năng bay hơi trong quá trình sấy. Nếu không có sự xử lý bề mặt, kim loại magie cũng sẽ nhanh chóng bị bào mòn. Điều này có nghĩa là hiện việc dùng magie để làm lớp vỏ ngoài là hầu như không thể, và chủ yếu nhiều nhà sản xuất hiện nay vẫn đang lựa chọn chất liệu này cho khung sườn điện thoại.
* Kính
Đây là một loại chất liệu mà đang được các nhà sản xuất smartphone hay máy tính bảng hướng đến và cạnh tranh với nhau gay gắt. Là vật liệu được xếp vào loại cứng nhất trong ba loại vật liệu kể trên và có khả năng chống trầy xước tốt nhất. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của chất liệu này là giòn và dễ vỡ nhất. Đơn giản, kính không có khả năng đàn hồi, hiện nay kính nhôm – silicate, hay thường được gọi với các tên quen thuộc với người dùng là Gorilla Glass (được sản xuất bởi công ty Corning) là loại kính phổ biến nhất được dùng để sản xuất vỏ ngoài điện thoại. Về khả năng dẫn nhiệt, chất liệu kính chỉ cao hơn một chút so với chất liệu nhựa polycarbonate, và kém hơn nhiều so với kim loại nhôm. Nó cũng không làm suy yếu sóng radio, nghĩa là ăng ten được gắn bên trong có thể kết nối một cách bình thường. Và bởi tồn tại nhược điểm của kính là dễ vỡ nên sẽ rất nguy hiểm khi vỡ thành nhiều mảnh nhỏ. Một vấn để khác là thường những thiết bị di động sử dụng chất liệu kính sẽ có kích thước nhỏ và không thể uốn cong, tuy nhiên ngày nay con người đã làm được hơn thế, cụ thể là trên Galaxy Note 5 vừa mới được ra mằt cách đây không lâu.
Còn rất nhiều những yếu tố phức tạp khác khi bàn về việc lựa chọn vật liệu cho thiết bị di động. Chẳng hạn như khả năng tản nhiệt của vỏ nhựa polycarbonate có thể được cải thiện bằng cách dùng một khung sườn bằng kim loại magie, hoặc thêm nhựa ABS vào polycarbonate có thể làm tăng đáng kể độ cứng của nó. Hoặc thêm chất kết dính vào kính có thể giữ nó nguyên dạng khi bị vỡ để hạn chế các mối nguy hiểm đến từ mảnh kính. Công nghệ ăng ten mới cũng có thể giúp cho những thiết bị sử dụng chất liệu kim loại trở nên khả thi hơn.
Kết luận
Câu hỏi được đặt ra vẫn còn đang nằm đây, và liệu có đáng để người dùng quan tâm đến hay không? Câu trả lời nằm ở kiểu dáng do nhà sản xuất thiết kế, bởi thực tế cho thấy rằng hầu như người dùng hiện nay chỉ quan tâm nhiều đến khả năng hiển thị của màn hình và kiểu dáng và vẻ ngoài của chiếc điện thoại. Nếu thiết bị đó cho cảm giác vừa tay, có thiết kế đẹp thì mặc định với người dùng là nó sẽ tốt. Và chỉ khi nào người dùng gặp phải những thiết kế sản phẩm xấu thì lúc đó người dùng mới quan tâm đến chất liệu thiết kế tốt hay không. Trong bối cảnh ngành công nghiệp di động đang ngày càng trở nên phân mảnh và bão hòa thì cả hai yếu tố thiết kế kiểu dáng bên ngoài và thiết kế chất liệu sẽ tạo nên những sự khác biệt lớn để đem lại lợi thế cho sản phẩm đó.
Theo: Anandtech