سبک‌ترین گوشی هوشمند جهان با قابلیت‌های متفاوت را سامسونگ ساخت

به گزارش مجله خبری نگار،سامسونگ در این مسیر، طراحی لولا و نمایشگر، دوام دستگاه و راحتی استفاده از آن را به‌طور مداوم بهبود داده است. با پیشرفت این فناوری‌ها، سامسونگ با چالش تازه‌ای روبه‌رو شد: چگونه می‌توان گوشی تاشویی با نمایشگر بزرگ داشت که حمل آن در طول روز راحت‌تر باشد، بدون اینکه تجربه متفاوت و منحصر‌به‌فرد این نوع گوشی‌ها از بین برود؟

در ادامه این روند، سامسونگ وزن Galaxy Z Fold۵ را به ۲۵۳ گرم رساند و در نسل بعد، وزن Galaxy Z Fold۶ را به ۲۳۹ گرم کاهش داد. با Galaxy Z Fold۷، سامسونگ هدفی بلندپروازانه را دنبال کرد: «آیا یک گوشی تاشو می‌تواند از یک گوشی پرچم‌دار با طراحی متداول (غیرتاشو) سبک‌تر باشد؟»

در آن زمان، Galaxy S۲۵ Ultra یکی از گوشی‌های پرچم‌دار سامسونگ با طراحی متداول بود که ۲۱۸ گرم وزن داشت؛ بنابراین، تیم توسعه Galaxy Z Fold۷ وزن سبک‌تری را هدف قرار داد: رساندن وزن گوشی به ۲۱۵ گرم.

Galaxy Z Fold۷ با رسیدن به وزن ۲۱۵ گرم، نشان داد که یک گوشی تاشو می‌تواند از یک گوشی پرچم‌دار با طراحی متداول نیز سبک‌تر باشد. سامسونگ در نسل بعد، این مسیر را ادامه داد و با بازنگری در فناوری‌های اصلی، مواد به‌کار رفته و ساختار داخلی دستگاه، وزن Galaxy Z Fold۸ را به ۲۰۱ گرم کاهش داد؛ یعنی ۵۸ گرم کمتر از Galaxy Z Fold۵. بنابراین، Galaxy Z Fold۸ با این وزن، سبک‌ترین گوشی تاشوی جهان است.

اما برای کاربران، سبک‌تر شدن گوشی تاشو به‌تنهایی کافی نبود. نظرسنجی YouGov در سال ۲۰۲۴ نشان داد که طراحی حجیم یا وزن زیاد یکی از نگرانی‌های افرادی است که قصد خرید گوشی‌های تاشو را نداشتند، اما در مقابل، افرادی که به خرید این محصولات فکر می‌کردند، عمر باتری، دوام و کیفیت نمایشگر را در اولویت قرار داده بودند.

این یافته‌ها نشان می‌داد که کاهش وزن، نباید به قیمت از دست رفتن قابلیت‌های مهم گوشی تمام شود. به همین دلیل، سامسونگ هدف مشخصی را دنبال کرد: ساخت گوشی‌های تاشوی باریک‌تر و سبک‌تر، در حالی که تجربه‌های اصلی مورد انتظار کاربران همچنان حفظ شود.

برای رسیدن به این هدف، تنها کاهش وزن کافی نبود. عمر باتری، عملکرد دوربین، مدیریت حرارت و دوام دستگاه نیز باید بهبود پیدا می‌کردند. این کار با تغییر یک قطعه امکان‌پذیر نبود. مهندسان سامسونگ باید کل دستگاه را بازنگری می‌کردند؛ از توسعه فناوری‌های اصلی گوشی‌های تاشو و استفاده از مواد جدید گرفته تا بازطراحی صد‌ها قطعه اصلی و جانبی، با دقتی حتی در حد چند صدم و چند هزارم گرم.

هرچه گوشی تاشو باریک‌تر و سبک‌تر می‌شود، مهندسی آن باید دقیق‌تر باشد

باریک‌تر و سبک‌تر کردن یک گوشی تاشو، چالش‌های مهندسی جدیدی را به همراه دارد. لایه‌های داخلی نمایشگر باید نازک‌تر می‌شدند، اما همچنان لازم بود دوام و قابلیت اطمینان مورد نظر سامسونگ را حفظ کنند. صفحه فلزی زیر نمایشگر نیز با وجود کاهش ضخامت، باید کاملا صاف و بدون تغییر شکل باقی می‌ماند. لولا هم باید طوری طراحی می‌شد که نیرو‌های واردشده هنگام باز و بسته شدن مکرر دستگاه را کنترل کند و در عین حال، با ابعاد و ساختار هر محصول هماهنگ باشد.

نمایشگر‌های Galaxy Z Fold۸ و Galaxy Z Fold۸ Ultra از فناوری Flex Titanium بهره می‌برند که در ساختار آن از یک لایه آلیاژ تیتانیوم مخصوص نمایشگر‌های تاشو استفاده شده است. ضخامت این لایه تنها چند ده میکرومتر است؛ یعنی تقریبا یک‌سوم ضخامت موی انسان. جنس و ساختار این لایه به‌گونه‌ای طراحی شده که با وجود این ضخامت بسیار کم، عملکرد نمایشگر حفظ شود.

صفحه فلزی که از نمایشگر پشتیبانی می‌کند نیز چالش متفاوتی دارد. ضخامت برخی از این صفحات فلزی به حدود ۰.۲ میلی‌متر می‌رسد و نازک‌ترین بخش‌های آنها تنها ۰.۱۵ میلی‌متر ضخامت دارند. در چنین ابعادی، نازک‌تر کردن فلز کار ساده‌ای نیست. فلزات بسیار نازک ممکن است هنگام ساخت خم شوند یا تغییر شکل دهند و حتی یک تغییر کوچک در شکل آنها می‌تواند بر دقت مونتاژ یا کیفیت سطح نمایشگر تاثیر بگذارد. چالش اصلی این بود که این فلز بسیار نازک، با ضخامت حدود ۰.۲ میلی‌متر، با دقت بالا ساخته شود و شکل و صافی مورد نظر را به‌طور یکنواخت حفظ کند. سامسونگ برای دستیابی به این دقت، مراحل ساخت، ابزارها، شرایط خنک‌کاری و تنظیمات فرایند را بهینه کرده و فرایند تولید را به چند مرحله تقسیم کرده است.

لولا نیز به همین میزان دقت نیاز دارد. لولا فقط وظیفه باز و بسته کردن گوشی را بر عهده ندارد؛ بلکه باید نیرو‌هایی را که در اثر باز و بسته شدن مکرر ایجاد می‌شوند، در بخش‌های مختلف دستگاه توزیع کند و هم‌زمان ساختار دستگاه را پایدار نگه دارد. این نیاز‌ها بسته به اندازه و ساختار هر محصول متفاوت است. به همین دلیل، سامسونگ لولا را متناسب با ساختار هر دستگاه به صورت اختصاصی مهندسی می‌کند و به جای این که صرفا ابعاد آن را از یک نسل به نسل بعد کاهش دهد، توزیع نیرو، استحکام، دوام، فضای داخلی و وزن را با دقت بالایی متعادل می‌کند. ساخت یک گوشی تاشوی باریک‌تر و سبک‌تر، فقط به کوچک‌تر کردن قطعات محدود نمی‌شود. این کار به دقت بیشتر در ساخت قطعات، مدیریت نیرو‌ها و طراحی ساختار داخلی در فضای محدود نیاز دارد.

مواد جدید؛ راهی برای کاهش وزن بدون کاهش استحکام

حوزه دوم، نوآوری در مواد است. هر بخش از یک گوشی تاشو وظیفه متفاوتی دارد. بعضی بخش‌ها باید استحکام بالایی داشته باشند، بعضی باید در برابر باز و بسته شدن مکرر مقاوم باشند و بعضی دیگر باید گرمای ایجادشده را به‌خوبی دفع کنند. سامسونگ مواد را متناسب با این نیاز‌های مشخص انتخاب و توسعه می‌دهد تا ضمن تامین عملکرد مورد نیاز هر بخش، وزن و فضای اشغال‌شده نیز بهینه شود.

سامسونگ در بخش بیرونی Galaxy Z Fold۸ و Galaxy Z Fold۸ Ultra، از Advanced Armor Aluminum استفاده کرده که استحکام و دوام موردنیاز برای یک بدنه باریک و سبک را فراهم می‌کند. هرچه دستگاه باریک‌تر شود، فضای کمتری برای کنترل گرمای ایجادشده در داخل آن وجود دارد. سامسونگ برای مدیریت بهتر گرما از گرافیت با عملکرد حرارتی بهبودیافته استفاده کرده و ساختار مدیریت حرارت را نیز متناسب با اندازه و عملکرد هر محصول طراحی کرده است.

در Galaxy Z Fold۸ Ultra که ابعادی مشابه Galaxy Z Fold۷ دارد، حجم لایه گرافیتی دفع‌کننده حرارت حدود ۷ درصد افزایش یافته است تا به بهبود عملکرد دستگاه کمک کند. سامسونگ همچنین در بخش داخلی قسمت پشتی دستگاه از Clad Metal استفاده می‌کند. این ماده با ترکیب ویژگی‌های فلزات مختلف، ضمن کاهش وزن، عملکرد حرارتی مورد نیاز در یک ساختار باریک را فراهم می‌کند.

بنابراین، نوآوری در انتخاب مواد صرفا به انتخاب گزینه‌های سبک‌تر محدود نمی‌شود؛ بلکه به استفاده از ماده مناسب در جای مناسب مربوط است تا هر بخش، عملکرد خود را با وزن و فضای کمتر ارائه دهد.

بازطراحی کل دستگاه؛ کاهش وزن تا ۰.۰۰۱ گرم

تنها با استفاده از فناوری‌های اصلی و مواد جدید، نمی‌توان به کاهش وزن بیشتری دست پیدا کرد. در یک گوشی تاشو که قطعات زیادی در فضای محدودی کنار هم قرار گرفته‌اند، کاهش چند گرم دیگر از وزن نیازمند بررسی دوباره تمام قطعات داخلی دستگاه است. مهندسان سامسونگ حدود ۲۷۰ قطعه و بیش از ۱۸۰ نوع قطعه جانبی را بررسی کردند. این بررسی، همه عناصر شامل نمایشگر، لولا، دوربین‌ها، برد‌های مدار، آنتن‌ها، براکت‌ها، نوار‌ها و بست‌ها را در بر می‌گرفت. این دقت تا کاهش ۰.۱ گرم و ۰.۱ میلی‌متر ادامه داشت و در برخی از قطعات جانبی، حتی به ۰.۰۰۱ گرم نیز می‌رسید.

برد مدار چاپی (PCB) نیز بازطراحی شد تا مدار‌های غیرضروری حذف، چیدمان قطعات بهینه و فضای اشغال‌شده آن به حداقل برسد. آنتن MFC (Magnetic Flux Channel) نیز برای کاهش هم‌پوشانی و تداخل غیرضروری با قطعات اطراف بازطراحی شد و به این ترتیب، از فضای محدود داخلی دستگاه به شکل کارآمدتری استفاده می‌شود.

هر قطعه جانبی، هرچقدر هم کوچک، مورد بررسی قرار گرفت. از میان بیش از ۱۸۰ نوع قطعه جانبی که پیش‌تر استفاده می‌شد، حدود ۱۵ نوع قطعه حذف شدند. مهندسان سپس ۱۷۰ نوع قطعه باقی‌مانده را بررسی کردند، بخش‌های بیش از حد بزرگ را کوچک، شکل قطعات را اصلاح و ابعاد آنها را بهینه‌سازی کردند. در موارد امکان‌پذیر نیز چندین قطعه در یک ساختار واحد ادغام شدند. در برخی موارد، میزان کاهش وزن تا اندازه‌ای به کوچکی ۰.۰۰۱ گرم بود.

هر تغییر به‌تنهایی کوچک به نظر می‌رسد، اما وقتی همین تغییرات در بخش‌های مختلف گوشی انجام می‌شوند، در مجموع می‌توانند چند گرم از وزن دستگاه کم کنند.

چگونه سامسونگ ۶ گرم وزن اضافه‌شده را جبران کرد؟

Galaxy Z Fold۸ Ultra و Galaxy Z Fold۷ ابعاد کلی مشابه و هر دو ۲۱۵ گرم وزن دارند. اما با حفظ همین وزن، ظرفیت باتری Galaxy Z Fold۸ Ultra از ۴۴۰۰ میلی‌آمپر ساعت به ۵۰۰۰ میلی‌آمپر ساعت افزایش یافته است.

این باتری بزرگ‌تر چالش خاص خود را داشت: خود باتری حدود ۶ گرم به وزن دستگاه اضافه کرد. بنابراین، تیم توسعه با پرسش جدیدی روبه‌رو شد: «این ۶ گرم را از کجا کم کنیم؟»

مهندسان همان رویکرد را در سراسر دستگاه به کار گرفتند و مواد و ساختارها، چیدمان مدارها، محل قرارگیری قطعات و حتی کوچک‌ترین قطعات جانبی را دوباره بررسی کردند تا از بخش‌های مختلف دستگاه وزن کم کنند.

سامسونگ با کاهش هم‌پوشانی غیرضروری میان نمایشگر، مدارها، آنتن‌ها و قطعات اطراف، فضای داخلی دستگاه را بهینه کرد. نحوه قرارگیری قطعات نیز بازطراحی شد تا فضای بیشتری برای باتری بزرگ‌تر و سیستم‌های پیشرفته‌تر دوربین و مدیریت حرارت ایجاد شود.

در نتیجه، Galaxy Z Fold۸ Ultra به یک باتری ۵ هزار میلی‌آمپر ساعتی مجهز شده و در عین حال، حجم لایه گرافیتی دفع‌کننده حرارت آن در مقایسه با Galaxy Z Fold۷ با ابعاد مشابه، حدود ۷ درصد افزایش یافته است.

بازتعریف استاندارد وزن در گوشی‌های تاشو

سامسونگ در طول هشت نسل، فناوری‌ها، مواد و ساختار داخلی گوشی‌های تاشو را به‌طور مداوم توسعه داده است. اما این داستان فقط درباره کاهش وزن نیست. هدف سامسونگ این بوده است که حمل یک گوشی تاشوی با نمایشگر بزرگ را آسان‌تر کند، بدون این که ویژگی‌هایی را که کاربران از یک گوشی پرچم‌دار انتظار دارند، کنار بگذارد.

وزن و فضای بدست آمده در نتیجه پیشرفت فناوری‌های اصلی، مواد اولیه و طراحی قطعات، به بخش‌هایی مانند باتری، دوربین‌ها، سیستم خنک‌کننده و دیگر قابلیت‌های پرچم‌داری اختصاص داده شد که برای کاربران اهمیت بیشتر دارند.

این دستاورد حاصل هشت نسل مهندسی و پیشرفت در فناوری‌های اصلی، به‌کارگیری مواد جدید و بازنگری در طراحی کلی دستگاه است تا Galaxy Z Fold راحت‌تر حمل شود، بدون آنکه از تجربه‌ای که کاربران از یک گوشی پرچم‌دار انتظار دارند، کاسته شود. 

منبع: فوت و فن