新型气囊防水手机壳的探究

张平 赵利侠 刘红梅 汪倩倩 王梦娇

摘要：随着时代的脚步的飞奔，手机的重要性与日俱增，这也说明保护手机也至关重要。我们从汽车安全气囊的作用受到启发从而设想把如果安全气囊应用到手机上，手机是不是就不会受到伤害了？我们将借鉴在原有汽车安全气囊的技术上加以改进和微小化让其更适用于手机。虽然手机和汽车比起来在外形上相差甚远，但其发生的碰撞是一样的。我们参照汽车安全气囊的技术，改进它的部分器件，运用现在先进的技术，将一些元件做得更加微小适应手机。由于汽车安全气囊很大我们需要将其微型化，然后整体进行重新组合，根据需求设置气囊的大小和数量，尽量使整个手机壳看起来较为美观。现在的手机基本上不防水，所以我们在手机壳的选择上会选择防水的材料制作手机壳。

关键词：安全;保护;安全气囊;微型;重复利用

中图分类号：TP301      文献标识码：A

文章编號：1009-3044（2021）18-0241-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

手机和人类的关系越来越难舍难分，因为手机变得越来越“黏人”，越来越智能化，几乎人人手中都有一部智能手机我们早就习惯了用智能手机拍照、剪辑视频、手机支付、收发文件，除了这些市场功能，智能手机甚至可以判断汽车故障，扫描护照信息，也可利用GPS定位功能，保障你的人身安全。智能手机也与我们的财产安全越来越密不可分，所以说智能手机的重要性可见一斑。但是手机不是坚不可摧的，它不耐摔，一旦手机损坏，我们的信息可能会大量丢失，也会制造出一些不必要的麻烦，例如：财产的损失、个人信息的泄露。所以我们就需要创新出保护智能手机的产品，故此次项目设计目的在于智能手机遇到突发危险时的紧急保护装置，保护手机，让手机继续容光焕发、青春永驻。

1 气囊手机壳研究现状

现如今手机壳家族群十分庞大，塑胶、TPU、硅胶、水晶壳、网壳、木质壳。工艺家族群也随着壮大比如喷墨类、注塑类、印刷类、IML类、镶钻类、喷涂类等，但无论哪类手机壳都不能起到很好的保护作用。例如硅胶壳质地柔软有韧性但是材质本身不透气，不利于手机散热;镶钻类的手机壳外观十分漂亮但本身对手机并无任何保护性;还有塑胶壳他有和美观的外形，由于本身较为脆弱，自身难保何谈保护手机。我们下面将介绍一款新型的手机壳——气囊手机壳，它的保护性能极高远远超过了现在的手机壳。

2 气囊手机壳的基础设计

现在市面上流行的手机壳并不能起到很大的保护作用，即使从很低的地方掉下去，有时也会摔坏屏幕。在这时我们想到了汽车的安全气囊，汽车安全气囊在受到撞击时能够产生气体给人体一定的缓冲和保护，那么如果能在下降过程中给手机一定的缓冲力，就相当于有一双手在托住手机，那么在手机下降过程中就会增加向上的阻力，减小下降的冲力，手机就能避免损坏或者减小损坏的程度;即使手机那脆弱的屏幕仍然向下，也会有气囊为他保驾护航。对于不同的群众需求，手机壳气囊的个数和位置是不一样的。因为对于不同的人、不同的职业，对气囊手机壳的需求也是不一样的。例如：高空作业人员和上班族。他们的手机从高处掉落的概率不一样，前者可能需要一个气囊较大且较多的手机壳，后者则需要的是一个简单的气囊手机壳;然而对于学生来说，可能需要的是比较漂亮的手机壳。所以我们会在基础气囊手机壳的基础上设计不同的版型和图案来尽量满足大众消费者的需求。

3 气囊手机壳的技术构想

新型气囊手机壳的技术类比于汽车安全气囊的技术。新型气囊手机壳主要有小型气体发生器、微型压力传感器、微型处理器等组成。传感器和微处理器可以用来判断手机受冲击程度和发送信号;同时气囊也要设安全门阀，如果充气过量或囊内压力超过一预设值时必须自动泄放部分气体，可以避免产生的弹力过大气体发生器可以根据上一级信号的指引产生点火动作，点燃气体发生剂并向气囊充气，使气囊迅速膨胀，气囊容量根据需求不定，使手机受到二次冲击力，毁坏手机。因为手机和汽车的体积相差太大，所以我们会在主要元件和气体上进行微型化。根据我们现有的技术，我们会选择二氧化碳为气囊中的气体。美国亚马逊公司利用喷射气流的方式来改变掉落的轨道和安全气囊类似，但在改变轨道的同时也可能撞上其他的障碍物;当手机被碰撞或者发生碰撞时压力传感器将迅速对信号做出处理，如果碰撞的严重程度已经达到了我们预先所设定的程度，那么安全气囊将依照信号迅速释放气体，手机与相对于柔软的气囊接触，避免了手机碰到了较硬的物体从而造成损伤。而且一般来说，轻微的碰撞不会打开安全气囊，只有在相对容易发生碰撞的角度范围内才是打开安全气囊的最有效碰撞的范围。

4 气囊手机壳的创新

1）安全性

手机安全气囊的缺点是可能在低速的情况下发生错误打开，这样不仅会造成材料浪费，还有可能给人类身体造成伤害，例如灼伤。根据以上可能会造成的伤害，我们将会要求在安全气囊发生作用之前，要能精准感应手机发生撞击的信息，并且根据所得到的信息来判断撞击的程度，如果只是轻微的撞击则外层的手机壳已经能很好地保护手机就无须打开安全气囊。我们要求安全气囊能灵活的判断发生碰撞的程度，且根据手机的类型，安全气囊也要做不同的调整。

2）环保性

传统的汽车安全气囊里使用的气体是氮气，氮气的性质虽然比较稳定，但是其生产的价格较为昂贵，像手机这种经常发生碰撞的物体是不适合的，而且氮元素也是造成酸雨的原因。所以我们要避免使用潜在的含有毒性的化学气体，减少使用对大自然有污染的一些气体，采用新型气体压缩器，回收气体，对人体无毒害，对环境无污染。

3）防水性

气囊手机壳的材料选择防水材料或者防水涂层。普通的防水手机壳通常采用硅胶制作但不适用于本款手机壳。气囊防水手机壳采用新型的防水材料，既能保证安全气囊不泄露又能保证它的防水性。

5 小结

综上所述，新型气囊防水手机壳采用许多现代化技术和新型材料，保证了的使用功能。经过进一步的改进，新型气囊防水手机壳会变得越来越环保和方便。并且随着手机重要性的增加，新型气囊防水手机壳应用范围一定越来越广。

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