О принципах принятия решений по дизайну мобильных устройств в красках и подробностях знакомит общественность проект «sustainablySMART» (официальный сайт). Он существует на гранты ЕС под кураторством научного деятеля Карстена Шишке (Karsten Schischke) из Института надёжности и микроинтеграции Фраунгофера (сокращённо IZM — если вы слышали о лампочках Osram, то это тоже результаты их исследований и работы).
В подробном документе (PDF-файл, последняя редакция 31 октября 2019) энтузиасты, учёные и инженеры зафиксировали «все существующие технологии проектирования, обеспечения надёжности и повторного использования, в том числе восстановления жизнеспособных интеллектуальных мобильных устройств».
Именно в такой формулировке — не придирайтесь к сложному слогу. Сейчас мы расскажем всё простыми словами. И для этого нам нужно будет обратиться к словам самого исследователя.
Герметичность и ёмкость вместо ремонтопригодности
Автор пишет, что cрок службы смартфона в значительной степени определяется дизайном. Его команда сформировала статистику:
- • примерно 1/3 всех ремонтов относится к дисплею,
- • 1/6 к замене батареи,
- • оставшиеся 50% — к разным другим деталям и компонентам.
Аккумуляторы всегда можно было заменить самостоятельно во многих моделях, представленных на рынке 3-5 лет назад. Но в настоящее время, как правило, производители запрещают это делать.
Просто элементы питания встраивают в смартфон под крышкой или приклеивают к задней стенке экрана в средней части корпуса без возможности простого извлечения.
> Взгляните сами, как стало сложно заменить аккумулятор в Apple iPhone на примере iPhone X.
Интеграция батареи облегчает дизайн, который имеет более высокий класс защиты от пыли и воды.
Толщина аккумулятора, например, при сравнении Galaxy S3 (съёмного) и Galaxy S7 (несъёмный) может остаться на одинаковом уровне, но объём химии батареи будет уже увеличен. Ёмкость аккумулятора в несъёмной конструкции значительно увеличилась.
Ремонтопригодность не так важна, как дизайн и продажи
Нужно понимать, требования к питанию новейших смартфонов и время автономности являются всё более критически важным аргументом продаж. Нет смысла наивно полагать, что это не скажется на тенденциях в промышленном дизайне.
Аккумуляторная батарея должна иметь как можно большую ёмкость, когда как её габариты (и в целом объём) не должны, например, помешать увеличению числа модулей на материнской плате.
В смартфонах электроника становится всё более компактной. Уменьшение размеров комплектующих позволяет немного упростить задачи по размещению аккумуляторов необычной формы внутри мобильных устройств. Например, L-образные литий-полимерные батареи. Это стало возможным благодаря передовым технологиям интеграции и упаковки чипов.
Нестандартные приёмы порождают новую проблему — производители вынуждены увеличивать количество эпоксидного клея.
В результате мы сталкиваемся с физической зависимостью основных полупроводниковых узлов от соседних модулей при разборке. Подход со сложно демонтируемыми материалами значительно препятствует ремонту на уровне системной платы и повторному использованию компонентов.
