11月3日，iPhone X终于在国内全面上市。凭借向乔布斯致敬并纪念iPhone诞生十周年的噱头、高调宣传的全面屏以及一如既往的工艺设计水准，再一次圈住了海量果粉的肾。但所谓“机红是非多”，随着出货量的走高，一系列的问题也随之曝光。下面，让我们来分析几个主要“槽点”及背后原因。

采访专家>>>

余坚（中国科学院化学研究所副研究员）

姜睿（武汉大学无线电物理博士）

刘战强（中国科学院上海硅酸盐研究所高级工程师）

屏碎心更“碎”，摔机需谨慎

文/记者 赵天宇

随着iPhone X 的正式发售，与这款手机相关的新闻理所当然地成为热点话题，而其高调宣传的“齐刘海全面屏”也不出意外地吸引了海量关注。同时，这款手机的换屏价格也十分“诱人”，在没有Apple Care+的情况下，iPhone X 的屏幕维修费用高达2288元，比苹果其他手机例如iPhone 8 Plus贵了将近1000元。手机屏不小心摔碎了，一部中高端安卓机的价格就没了，而更是有网友爆料购买的第一天手机屏幕就摔碎了，难怪有人调侃“肾虽然已经卖了，但心脏还在”。

调查显示，全球85%的用户每年至少摔过1次机，而摔过3次及以上的用户更是高达55%。近几年尽管随着科技水平的提高，智能手机在厚度、手感、材料、摄像头方面不断进步，但唯独手机屏幕像是阿喀琉斯之踵，正面与水泥地面亲密接触之后，依旧难逃碎裂的命运。换屏少则几百，多则数千元，随着手机屏幕越做越大，这样的烦恼也就更加困扰着智能手机的使用者。

玻璃抗冲击性由氧-硅键决定

要了解为什么手机屏容易碎，就要先了解手机屏的特征，实际上“碎屏”是一个空泛的说法，目前市场上销售的包括手机在内的数码智能产品，大多由内屏和外屏组成。最上面的外屏也叫盖板玻璃，中间是触摸控制的电阻屏，最里面才是被称作内屏的LED显示屏，虽然手机不同部位碎屏的反应不同，但毫无疑问的是，作为外屏的盖板玻璃，实际上是最容易破碎的，而手机其他功能的损坏，也往往因盖板玻璃的破碎而起。

“手机屏幕容易破碎与玻璃的化学成分有很大关系，玻璃的抗冲击性根本上由二氧化硅中的氧-硅键决定。”中国科学院化学研究所副研究员余坚告诉北京科技报记者，氧-硅键为共价键,有明显的方向性,玻璃通过氧硅键形成巨大的网络结构，在压力下,位错滑移困难，这就使得玻璃韧性低,脆性大，抗冲击性能也很差。

“打个比方，大家手拉手形成的是线性分子，分子和分子之间还是容易移动的，但氧-硅键就像少数人有三只或者四只手，形成大的网络状分子就不容易移动，形象上就像‘11’和‘井’字的区别。”

那么，是否可以尝试破坏这种“手拉手”的联系呢?余坚表示，这其实并不容易，分子键之间有紧密的结构，改变这种结构的确可以带来例如抗冲击性的提升，但是也改变了物质的属性，比如屏幕还有透光率的要求。所以玻璃的抗冲击力不是不能很大提升，只是这个性质大幅度改善，其他的性能兴许要下降。

坚固的汽车玻璃中间夹了层“塑料”

但是，相比于坚固的汽车玻璃，同样是玻璃制品的手机外屏，为何不能在制造工艺上努力向汽车玻璃靠拢?

余坚告诉记者，汽车的夹层玻璃一般有三层，也就是两层玻璃之间还有个中间层，它的材料通常采用性能较好的聚乙烯醇丁醛PVB膜片，这种PVB膜片具有非常好的韧性，受到冲击以后，能够吸收一部分能量，从而减小了破碎的可能性。另一方面，PVB膜片具有很好的粘合性，“夹层玻璃一旦受外来重力冲击破碎时，碎片仍被中间膜粘住，避免了因玻璃脱落而造成的人身伤害事故。”

那这种减缓冲击的方法是否可以运用到手机上?余坚认为，这依然十分困难，手机作为工业产品，需要考虑透光性、耐磨性、硬度、抗指纹等等，单一提升某个参数相对很简单，但是要保证各个参数均衡就比较困难了。特别是现在手机都朝着轻薄化发展，为了不碎屏而在手机盖板上“夹层塑料”既不美观也不利于操作。比如LG G Flex系列手机为了“能屈能伸”用了塑料基板，结果导致在显示灰色时会出现大量的彩色噪点，因此没有被手机制造商所大量采用。

耐刮性和耐摔性没有必然联系

尽管手机玻璃因为化学性质和制造技术瓶颈暂时没法像汽车玻璃那样“结实”，但不少手机制造厂商却借鉴了一些其他特种玻璃的制造经验来使手机屏幕的玻璃“更坚强一些”，并不断进行技术上的更迭。例如公众已经耳熟能详的“康宁大猩猩”屏幕，已经进化到了第五代产品。

然而，现实依旧骨感，不管是三星、苹果还是华为，不少使用者的手机依然难逃屏幕摔碎的“厄运”。对此余坚认为，作为玻璃制品来说，决定屏幕是否耐摔的指标是柔韧性，防刮蹭和防碎屏也是两种不同的能力。换句话说，硬度和柔韧性是两种不同的概念，没有什么必然联系，甚至是相互矛盾的。

据了解，类似的高强度钢化玻璃屏幕在生产过程中，更加注重的是玻璃的坚固性。“这并未从根本上改变玻璃中氧-硅键的构造，只是用外力方法让玻璃更加坚硬，并且很多物质过于坚硬了，韧性往往就不好，比如说陶瓷刀，它的硬度很大，但也很脆，非常容易有豁口。”余坚说。

新技术新材料或能解决问题

尽管手机屏幕破碎的问题始终十分棘手，目前也没有找到特别好的解决办法，但以客户为核心的许多制造厂商都在寻求突破，或许在不久的将来，一款真正意义上不碎屏的“防摔”手机将会面世，并将这种技术投入量产之中。

例如摩托罗拉公司今年3月在美国发布了一款名为Droid Turbo2的新机，这款手机搭载了全新的防碎屏技术，与传统显示屏玻璃-触控层-显示面板的三层结构不同，ShatterShield防碎屏拥有更加复杂的五层结构，在盖板玻璃下又增加了一层内保护玻璃增强韧性，并使用了AMOLED柔性面板，遭遇碰撞以后能够通过变形来吸收一部分冲击，因此破碎几率也就大大降低了。

而科学家们的一些最新研究结果，也显示了新材料被运用在手机屏幕上从而提高耐摔性的可能性。日前英国萨塞克斯大学的科学家们通过研究发现，将石墨烯——由单层碳原子组成的一种物质——和银纳米线结合到一起，生成一种和常规显示屏性能相似的屏幕，而这种制造技术的成本只是常规显示屏制造成本的一小部分。这种材料同时还非常柔韧，这样一来，它就无需一个玻璃保护层，这也就意味着，未来手机触摸屏的顶层或许可以替换成一些更易弯曲、更不易被摔坏的材料，比如有机玻璃。■

无线充电会毁掉你的信用卡?

文/记者 何从

“不要在iPhone X和充电器之间放置任何东西，因为这会使磁性外壳或其他物体降低性能或某些信用卡、安全徽章、护照和钥匙链中的磁条或RFID芯片被损坏。”最近，刚刚上市的iPhone X又爆出一大问题。

苹果公司官方已经确认此事，如果将信用卡放置在iPhone X玻璃背面和充电板之间，使用无线充电可能会损坏信用卡，这包括iPhone 8和iPhone X，并适用于几乎所有支持无线充电的其他智能手机。无线充电技术是否成熟?是否会对你的信用卡产生威胁?会不会产生电磁辐射呢?

▲苹果airpower充电枕头 （供图/视觉中国）

无线充电用的什么原理?

iPhone X使用了无线充电功能，满足了苹果用户多年来的愿望，但这一次苹果并没有太激进，直接沿用了已有的Qi无线充电技术，技术规格并没有太大突破，可与Qi标准的充电器配合使用，无线充电这个功能看似很方便。

现在的无线充电的实现方式有很多，其中常见的有磁场感应、磁场共振等。这两种都是利用空间磁场传递能量，而磁场感应是目前无线充电商用的主流技术。其原理很简单，本质和生活中随处可见的变压器类似。只不过变压器两两线圈之间通过铁块连接，而无线充电则将铁块换成了空气，从而实现无线充电。

武汉大学无线电物理博士姜睿告诉北京科技报记者说：“无线充电是发射端(充电器)和接收端(手机等)各有一个线圈，发射端无线充电底座把电能通过发射线圈转换为磁场，发射线圈的磁场穿过接收端线圈，根据基础物理的法拉第电磁感应定律，在接收线圈中将产生电场，最后通过接收端输出电能给手机充电。”

相比于变压器，移除铁芯的无线充电系统主要通过空气进行磁场传递。空气的磁导率远低于铁芯，能量的损失非常大，因而磁场传递效率较低。解决的方案就是增大电压和功率，实现能量的集中传输，从而保证接收端可接收到足够的电能。

无线充电的电能转化率较有线的更低，但这并不一定意味着充电速度慢，只是说就是要多花一些电费。目前无线充电中Qi标准最大支持15瓦无线充电，三星、LG等企业也推出了15瓦快充无线充电器，这个速度已经比苹果手机自带的有线5瓦充电器快了。

▲一些可以插入信用卡的保护壳（图片来自网络）

无线充电为什么会损害信用卡?

你可能会纳闷，谁会把信用卡之类的放在iPhone后边呢?这其实主要指的是一些特殊保护套，可以同时放一些信用卡、证件等。本来是很方便的，但如果无线充电的时候忘记取下，那就麻烦了。

非接触式的信用卡、银行卡也是利用了电磁感应的原理。其本质其实是一张内置芯片的IC卡(Integrated Circuit Card，集成电路卡)。银行设备(读卡器等)就是通过电磁感应来读取交换内置芯片上的数据。而电磁感应式无线充电让交流电流通过发射线圈产生交变磁场，再使接收线圈扫过磁场来产生电流。而这个磁场就会破坏信用卡里面的芯片。

姜睿介绍：“一些银行卡背后有磁条、一卡通内部有一圈线圈(芯片)，信息以磁效应存储方式存储在其中。无线充电设备间有能量高、高速变换的磁场，有可能会导致银行卡或一卡通中信息的改变丢失，导致其功能失效。即大家常说的消磁。”

至于说无线充电对手机电池的影响，现在智能手机时代，使用的大多是锂电池，而锂电池的充电原则就是浅充浅放，恰好符合了无线充电利用碎片时间充电的理念，对电池寿命不会有太大影响，也不用担心漏电、触电危险，也不会引发火灾。就安全性而言，无线充电相对于其他充电方式是较为安全的。

对于无线充电对手机内部元器件是否有影响。姜睿表示:“这个属于电磁兼容性的问题，无线充电的功率、电磁效应等会不会影响到其他元器件的工作，我想手机制造商会考虑这点。所以总的来看应该也没有太大问题。

不过有值得注意的是，从使用上看，无线充电过程会生成一定热量，温度过高会影响电池使用寿命，但iPhone X的系统能检测电池是否过热，如果检测到电池过热，充电过程会自动停止，直到温度降下来，所以只要是正规厂家的无线充电器，无线充电不会给手机造成损害。

▲ 现阶段手机必须 紧贴对准无线充电 板（供图/视觉中国）

无线充电对人体健康有无影响?

随着三星、苹果手机的无线充电功能的加入，无线电技术渐渐被大众所知。有些人担心无线充电是否有辐射的问题。那么我们在日常使用无线充电的时候，到底会带来多大的辐射呢?会不会危害身体的安全健康呢?

凡是电磁场都会带来一定的电磁辐射，电磁辐射的大小跟频率，功率与距离等都有关系。大功率，近距离下的电磁辐射会对人体造成伤害。

“辐射大小与功率大小有直接关系，比如高压输电线变压器等周围的空气可能会被电离。X射线等也可造成电离辐射，对人体有危害。手机无线充电器，当然也会存在辐射，但其功率较小，充电时尽量远离人体，辐射基本上就很小了。总的来说面向手机的无线充电器，在日常使用的时候还是很安全的。”姜睿说。

不连接线材的无线充电还很遥远

说起无线充电，大家最想要的可能就像移动通信、WiFi一样，走到哪就可以充到哪，把充电器和移动电源全部丢掉。但是“理想很丰满,现实很骨感”，目前的无线充电技术很难实现这个梦想。

现阶段的手机无线充电处于起步阶段，还需要携带专门的无线手机充电面板，手机内部也需要有线圈的设计。用户需要把手机准确摆放到某个位置上面，而且不能有太大垂直间隔距离，保护壳厚度较厚或包含有金属元素，都可能会干扰充电过程。

我们想象中的无线充电，是不用连接任何线材随时随地充电。通俗来说就是远距离的无线充电。但姜睿表示，目前远距离无线充电只处于探索阶段，还没有成熟的、可商用的手机远距离无线充电技术和标准。“变压器存在一个效率问题，无线充电也是这样。比如说远距离无线充电中，理论上增加发射功率可以一定程度上解决远距离传输效率问题，但这是不现实的，也会带来其他的例如安全、兼容、辐射等问题。”

虽然无线充电有诸多制约其在手机上普及的因素，但不可否认的是无线充电一定会是未来的趋势，只要解决了无线充电有效距离的技术瓶颈，也就是不用将手机放置在充电底座上就能充电，有效距离超过1米以上，那么无线充电的优势将会十分明显，未来的世界一定会是个无线连接的时代。■

入冬被“冻死”，都是“自保”惹的祸

文/记者 马思遥

距离iPhone X发售已经过去了一个月的时间了，随着发货量日渐走高，iPhone X的各类问题也随之曝光出来。易碎、烧屏、绿线、掉漆、适配差纷纷成为了用户的吐槽点，随着冬季的来临，过低的温度给iPhone X带来了新的问题。很多用户反映iPhone X手机在低温的室外会出现触控失灵的情况，这不免让人回想起在iPhone6S发售之初，低温造成的关机事件。

为何iPhone系列手机会出现低温失灵、关机的现象，这是iPhone独有的还是普遍问题、对手机是否有损害、是否影响使用寿命等问题成为了此次低温事件中用户最为关注的问题。

低温失控是全球范围共同问题

iPhoneX手机低温失灵并不是发货市场或货品批次的问题，而是世界范围内的问题。在国外网站Reddit的iPhone板块中，这一问题最早被提出，一些用户表示iPhone X在0℃的时候，手机屏幕将会失去响应，不管怎样的操作都无济于事，只能等到周围环境温度上升后才能“苏醒”。

针对这一现象，位于北京市三里屯的Apple Store苹果官方零售店的店员表示，随着新闻的爆出，有部分用户咨询相关的问题，但是并没有因为手机低温失灵而前来进行售后处理的用户。而且苹果官方已经针对这一问题进行系统的升级和推送，用户只要安装了最新的iOS11.1.2系统就可以避免这一问题。

目前事件看似得到了圆满的解答，但是对于iPhone X的低温失灵的疑虑并没有消除。在苹果店随机采访的几位顾客中，部分用户因为该问题对购买iPhone X产生了疑虑和观望态度。顾客刘先生表示：“我常年在北京，北京的冬天零下十几度很平常，如果因为天气冷手机不能使用或者使用寿命降低的话，感觉手机的性价比很低。”也有顾客认为，作为最贵的苹果手机，花费将近一万块的价格，买回来的手机却时刻担心温度过低无法使用，得不偿失。也有用户对于这一现象持乐观态度，认为既然苹果公司已经提出了解决办法，就不会再担心此类问题。

屏幕失灵和关机可能是“自我保护”

根据苹果官网的查询得知，iPhone、iPad和iPod touch的使用温度介于0℃-35℃之间，而温度过低可能导致设备关机。只要再次回到适宜温度，设备将会恢复正常。那么导致苹果手机低温关机的原因是什么呢?

中国科学院上海硅酸盐研究所高级工程师刘战强从锂电池的角度进行了解答。他认为，iPhone X手机低温屏幕失灵的问题比较复杂，但是iPhone系列手机低温关机的问题很大程度上和手机所使用的锂电池相关。

据刘战强介绍，目前手机所使用的电池一般而言均是锂电池，锂电池主要由三个部分组成：正极材料、负极材料和电解质溶液。在温度变化的时候，不管是上升还是下降，对于这三部分的组成材料都会影响其性能。温度降低的时候，对于正负极材料而言，离子在电池内的传输能力下降，电池的内电阻也会随之增加，对外释放的电流就降低了。当电流低到一定程度，手机内的模块或者机制会默认手机没电，触发电池保护机制，进而关机，这属于手机内的电池保护机制。

对于iPhone X而言，进入寒冷的冬季后，或许很多用户所处的环境温度已经低于0℃，进而引发了iPhone X短暂性具有保护机制的屏幕失灵现象，甚至“跳电”或关机。

“低温保护”并非只出现在iPhone上

如果低温关机是锂电池的自我保护，那么为何一直在iPhone系列手机上频频上演，而同样使用锂电池的安卓系统的手机很少出现这类现象?

其实理论上而言，只要是使用锂电池的手机，均会出现不同程度的低温造成锂电池内离子扩散性变差的问题。然而iPhone 手机的低温保护系统是严格按照0℃来设计的，一旦设备处于0℃以下的环境工作时，就会触发低温保护机制。

很多安卓手机的电池低温保护机制的温度设置更低，如锤子手机在2016年就对系统进行了升级，推送的Smartisan OS 2.5.3系统更新，针对环境温度较低时可能导致手机进入保护模式而无法充电的情况，做了特别优化;华为则是在电池上采用了特制的耐受低温材料，让手机在低温环境中依旧能够保持较低的电阻，进而降低低温关机的界限。不管方法如何，都是避免手机因低温关机的措施。

此外，iPhone手机和安卓手机使用的处理器不同，导致iPhone手机处理器在运行时发热量更低，而安卓手机中所使用的处理器都是“发烧大户”，比如说曾经的骁龙810处理器，在长时间使用时能够让手机后壳温度飙到50℃。不仅如此，由于部分安卓手机的散热设计存在缺陷，一方面发热量提高，另一方面散热性能差，因此手机就是一个发热器，为电池提供了保暖的作用，所以安卓手机中的低温关机现象要比iPhone少。

低温关机并不会损害手机

虽然是电池的保护机制，但是在冬季使用过程中突然地关机难免让用户十分紧张，很多用户一度担心如此强制性的关机是否会对iPhone手机产生影响，造成使用寿命缩短，其实这种担心是多余的。既然作为一种保护机制，就是为了能够让手机在不利于运行的状态下进行自我保护，所以低温关机不会对手机产生影响，反而是对电池的一种保护。

根据刘战强的介绍，在锂电池广泛使用之前，使用的是镍氢电池和镍镉电池，镍镉电池会有记忆效应，而镍氢电池也会有，只是比较少，而锂电池是完全没有电池记忆效应的。所以低温关机理论上不会对电池产生损害。

所谓记忆效应指的是电池因为重复的部分充电或放电不完全，造成电池内容物产生结晶的一种效应，会使电池暂时性的容量减小，导致使用寿命缩短。

虽然目前苹果已经发布了相关的系统针对低温导致的iPhone X手机操控失灵问题进行了改正，但是部分手机行业内部人士认为，这种升级是将低温保护的温度进一步降低或关闭了，反而会让手机在低温状态下强制运行，对手机的电池造成损害。虽然只是推论，但为了延长手机的使用寿命，还是建议用户在设备推荐的环境温度中使用手机。在低温或高温环境中，尽量避免长时间使用手机。■