بطاريات السيليكون والكربون تضع حداً للمفاضلة بين النحافة ووقت التشغيل.
على مدى السنوات العشر الماضية، اتجهت الهواتف الذكية بثبات نحو مبدأ “الأكبر هو الأفضل”. ازداد حجم الشاشات والبطاريات، وأصبحت وحدات الكاميرات بارزة بشكل ملحوظ، مما أثر على تصميم اللوحة الخلفية. ولكن في الفترة ما بين عامي 2024 و2025، واجهت هذه الصناعة عقبة. فقد سئم المستخدمون من الهواتف الرائدة الثقيلة التي يزيد وزنها عن 240 غرامًا، والتي كانت تُشعرهم بثقلها في جيوبهم. دفع هذا الإرهاق الشركات المصنعة إلى إعادة النظر في مفاهيم التصميم الأساسية، والتركيز على ما كان يُعتبر سابقًا ثانويًا، ألا وهو سُمك الجهاز ووزنه.
هذا حدث بالفعل! (نبذة تاريخية)
يبدو التنافس على تصميم أنحف هاتف ذكي وكأنه اتجاه جديد للوهلة الأولى فقط. في الواقع، لقد شهدت هذه الصناعة هذه المرحلة بالفعل، وبحماس لا يقلّ. ففي منتصف العقد الأول من الألفية الثانية، شهد سوق الهواتف المحمولة ما يُعرف بـ”حروب السماكة”، حيث تنافست الشركات المصنعة حرفيًا على كل ملليمتر من هيكل الهاتف، محولةً المواصفات إلى حجة تسويقية رئيسية. آنذاك، كان الهاتف النحيف رمزًا للمكانة الاجتماعية، والتفوق التكنولوجي، والفخامة.
كانت نقطة التحول هي هاتف موتورولا RAZR V3 (2004) – أيقونة تلك الحقبة، بسمك يبلغ حوالي 14 ملم، والذي بدا وكأنه مستقبلي مقارنة بمنافسيه.
رداً على ذلك، أطلقت سامسونج سلسلة Ultra Edition (ولا سيما X820)، وأصدرت إل جي هاتف Chocolate BL40، وأصدرت سوني إريكسون هاتفي W880i وT650، حيث جعلت جميعها من النحافة عنصراً أساسياً في التصميم. وبلغت المنافسة ذروتها مع هاتف سامسونج Ultra Touch (S8300) وهاتف سامسونج X820 الأسطوري، الذي لم يتجاوز سمكه 6.9 ملم، وهو رقم قياسي بدا مستحيلاً في ذلك الوقت.
لكن سرعان ما كشف هذا التنافس عن عيوبه. فالتصاميم فائقة النحافة تعني سعة بطارية محدودة ومتانة أقل. ومع ظهور أولى الهواتف الذكية التي تعمل بنظام أندرويد (ثم لاحقًا آيفون)، تغير مسار الصناعة بشكل جذري: شاشات اللمس الكبيرة، والمعالجات القوية، والكاميرات المتطورة جعلت النحافة ثانوية، وبدأ وزن الجهاز يزداد عامًا بعد عام. تغاضى المستخدمون عن ضعف بطاريات الهواتف لأن استخدامها كان يقتصر في المقام الأول على المكالمات. أما اليوم، ومع تجاوز وقت استخدام الشاشة 5-6 ساعات يوميًا، فإن ضعف عمر البطارية سيكون بمثابة الضربة القاضية لأي هاتف “نحيف”.
الآن فقط، مع بداية عامي 2024-2025، يعود المصنّعون إلى فكرة الهواتف الذكية الرقيقة، ليس كحيلة تصميمية، بل كتحدٍّ تقني. على عكس حقبة RAZR، لا تعتمد هذه الجولة الجديدة من المنافسة على التضحيات، بل على أنواع جديدة من البطاريات ومواد تصنيع جديدة للهياكل، مما أشعل شرارة “حرب الهواتف الذكية الرقيقة” الحديثة. يتطلب تقليل سُمك الهاتف الذكي ولو ببضع أعشار من المليمتر إعادة تصميم كاملة لتصميمه الداخلي. ستُصبح الموجة الجديدة من الطرازات فائقة الرقة في عام 2025 ممكنة بفضل مزيج من عدة تقنيات رئيسية: الانتقال إلى بطاريات السيليكون والكربون، واستخدام مواد تصنيع جديدة للهياكل، وتطوير أنظمة تبديد حرارة أكثر كفاءة.
مراجعة Honor Magic V5: أنحف هاتف قابل للطي – ومرة أخرى Honor – مدونة ريلمي
مراجعة TECNO Spark Slim: هاتف ذكي اقتصادي وممتع أفضل من iPhone Air – مدونة ريلمي
مراجعة هاتف Tecno Spark Slim: النحافة لا تعني بالضرورة ارتفاع السعر – مدونة ريلمي
ثورة الكثافة: بطاريات السيليكون والكربون (Si/C)
لسنوات طويلة، ظلّت البطارية العائق الرئيسي أمام تصميم هواتف ذكية فائقة النحافة. فقد استنفدت بطاريات الليثيوم أيون التقليدية ذات الأنودات الجرافيتية إمكانياتها تقريبًا، إذ بات من المستحيل عمليًا زيادة كثافة الطاقة دون زيادة الحجم. ولتقليل سُمك الهيكل مع الحفاظ على عمر البطارية، اضطرت الصناعة إلى البحث عن نهج كيميائي جديد.
أدى هذا النهج إلى استخدام السيليكون في صناعة البطاريات. لفهم سبب أهمية السيليكون في الجيل الجديد من الهواتف الذكية الرقيقة، يجدر بنا اعتبار مصعد البطارية بمثابة مخزن لأيونات الليثيوم. أثناء الشحن، تنتقل هذه الأيونات من المهبط إلى المصعد وتستقر فيه مؤقتًا. في بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، يؤدي الجرافيت هذا الدور. يتميز الجرافيت بثباته وموثوقيته العالية، لكن سعته محدودة: إذ يتطلب الأمر ست ذرات كربون لاحتواء ذرة ليثيوم واحدة . وهذا ما يحدد الحد الأقصى لسعة هذه البطاريات.
يعمل السيليكون بطريقة مختلفة. تسمح له بنيته البلورية بربط كمية أكبر بكثير من الليثيوم، إذ يمكن لذرة سيليكون واحدة أن تحمل ما يصل إلى أربع ذرات ليثيوم . ويتجلى هذا الفرق بشكل أوضح في الأرقام: فالسعة النظرية لقطب الجرافيت الموجب تبلغ حوالي 372 مللي أمبير/غرام، بينما تصل سعة السيليكون النقي إلى حوالي 4200 مللي أمبير/غرام . وهذا يعني أن السيليكون قادر على تخزين طاقة أكبر بعشر مرات تقريبًا.
على الرغم من قدرة السيليكون على زيادة سعة البطارية بشكل ملحوظ، إلا أن استخدامه ظل غير عملي لفترة طويلة بسبب قيوده الفيزيائية: فهو يمتص أيونات الليثيوم بكثافة أثناء الشحن، ويتمدد بنسبة 300-400% (ما يُعرف بـ”تأثير الفشار”). في هياكل الهواتف الذكية الصغيرة، يؤدي ذلك إلى إجهاد ميكانيكي، وتشققات في المصعد، وفقدان التوصيل الكهربائي، وتدهور سريع في البطارية بعد بضع دورات شحن وتفريغ فقط. هذا التذبذب هو السبب الرئيسي وراء عدم ملاءمة السيليكون للبطاريات المنتجة بكميات كبيرة، بينما لا يتمدد الجرافيت إلا بنسبة 7-10%.
كيف تعمل هذه التقنية الآن؟ لقد توصل المهندسون إلى حل وسط من خلال ابتكار مادة مركبة. فبدلاً من تصنيع المصعد من السيليكون النقي، يضيفون جزيئات السيليكون إلى الجرافيت باستخدام تقنية النانو. وبدلاً من السيليكون النقي، يضيفه المهندسون على شكل جزيئات نانوية إلى قاعدة من الجرافيت، مغلفين كل جزيء بغلاف كربوني. يسمح هذا التركيب للسيليكون بالتمدد أثناء الشحن داخل “الإطار الكربوني” دون إتلاف القطب أو فقدان التوصيل الكهربائي. ولهذا السبب تُسمى هذه البطارية ببطارية السيليكون-الكربون، فهي تجمع بين السعة العالية للسيليكون واستقرار الجرافيت.
توفر بطاريات السيليكون والكربون للهواتف الذكية العديد من المزايا العملية: كثافة طاقة أعلى بنسبة 10-20% (صحيح أن هذه النسبة ليست أعلى بعشرة أضعاف من الحدود النظرية، ولكنها قريبة جدًا)، مما يسمح بتصغير حجم البطاريات دون التضحية بالسعة، وبالتالي إمكانية تصنيع أجهزة رقيقة ببطاريات تزيد سعتها عن 5000 مللي أمبير/ساعة. كما أنها توفر شحنًا أسرع بفضل الموصلية الفائقة للسيليكون لأيونات الليثيوم، مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة بشكل خطير. بالإضافة إلى ذلك، تتميز هذه البطاريات بثبات أفضل في الظروف الباردة، حيث تفقد شحنة أقل من حلول الليثيوم أيون التقليدية.
على سبيل المثال، يحتوي هاتف Motorola Edge 70 على بطارية بسعة 4800 مللي أمبير في الساعة في هيكل بسمك 5.99 ملم، بينما يحتوي هاتف Apple iPhone 17 Air بتقنية تقليدية على بطارية بسعة 3149 مللي أمبير في الساعة فقط بأبعاد مماثلة.
تقنيات البطاريات التي تُغير قواعد اللعبة – مدونة ريلمي
بطارية جديدة لسيارة هيونداي كونا الكهربائية: إيجاد بديل فعال من حيث التكلفة – مدونة ريلمي
علم المعادن والسلامة الهيكلية
مع ازدياد رقة الهواتف الذكية، تتراجع صلابتها الهندسية، مما يزيد من خطر الانحناء – وهي ظاهرة مألوفة منذ فضيحة “Bendgate”. وللحفاظ على السلامة الهيكلية للأجهزة فائقة الرقة، يضطر المصنعون إلى إعادة التفكير بشكل جذري في موادهم وأساليب تصميمهم، واللجوء إلى حلول من الدرجة المستخدمة في صناعة الطيران.
استخدمت شركة آبل، على وجه الخصوص، سبائك التيتانيوم من الدرجة الخامسة في هيكل هاتف آيفون 17 إير، نظرًا لأن التيتانيوم يتمتع بنسبة قوة إلى وزن أفضل بكثير من الألومنيوم، وهو أمر بالغ الأهمية لهيكل بسمك 5.6 ملم تقريبًا. واتبعت شركة هونر نهجًا مختلفًا، حيث طورت “فولاذًا فائقًا” خاصًا بها لمفصلات هواتفها القابلة للطي، بقوة شد تصل إلى 2100 ميجا باسكال، بينما اعتمدت موتورولا على شهادة MIL-STD-810H الخاصة بهاتف إيدج 70، مما يثبت أن حتى الهيكل فائق الرقة يمكن أن يكون متينًا بما يكفي للاستخدام اليومي.
التنظيم الحراري: بنية “الثقوب”
لا تزال مشكلة ارتفاع درجة الحرارة تشكل تحديًا رئيسيًا للهواتف الذكية فائقة النحافة. فمع انخفاض سمك الهيكل، تقل كتلته الحرارية – أي “الاحتياطي” المادي من المادة القادرة على امتصاص الحرارة الزائدة من المعالج والمكونات الأخرى. ونتيجة لذلك، حتى الأحمال القصيرة قد تؤدي إلى انخفاض الأداء بسرعة أكبر إذا لم يُعاد تصميم نظام التبريد على المستوى الهيكلي.
استجابةً لذلك، اتبعت سامسونج نهجًا غير تقليدي في هاتف Galaxy S25 Edge، حيث اعتمدت ما يُعرف بـ”بنية الثقوب” في غلاف غرفة التبريد بالبخار. قام المهندسون بإزالة بعض المعدن عمدًا في مناطق حساسة، مما أدى إلى إنشاء قنوات تنقل الحرارة مباشرةً من الشريحة إلى غرفة التبريد بالبخار المُكبّرة والمُحسّنة. تُسرّع هذه البنية نقل الحرارة دون زيادة سُمك الجهاز، وتُعوّض جزئيًا عن القيود المُلازمة للأجهزة فائقة النحافة.
من جانبها، وجدت موتورولا طريقتها الخاصة لمكافحة مشكلة تباطؤ الأداء وارتفاع درجة الحرارة في الهواتف الذكية: يستخدم هاتف Edge 70 شريحة Snapdragon 7 Gen 4 متوسطة الأداء بدلاً من معالج فائق. هذا لا يقلل من تكلفة الجهاز فحسب، بل يقلل أيضاً من توليد الحرارة، وهو أمر بالغ الأهمية للهواتف الذكية النحيفة. إنها حيلة تسويقية ذكية، لأن معظم المستخدمين لا يحتاجون إلى أداء المعالج الإضافي، والجميع يلاحظ تصميم الهاتف النحيف. جدير بالذكر أن Edge 70 يتمتع بمظهر فاخر – فهيكله النحيف ومواده المميزة (إطار من الألومنيوم المستخدم في صناعة الطائرات، وطلاء سيليكون بلمسة نهائية تشبه النايلون) تلفت الأنظار.
جدول مقارنة الخصائص الرئيسية للهواتف الذكية الرقيقة
موتورولا إيدج 70
يُعدّ هاتف موتورولا إيدج 70 مثالاً ساطعاً على الهواتف الذكية العصرية الرقيقة في عام 2025. يتميز هذا الهاتف الذكي فائق الدقة، بسماكة 5.99 ملم فقط ووزن 159 غراماً، ويُوفر عمر بطارية يدوم طوال اليوم. كما يُتيح شاحن TurboPower™ بقوة 68 واط شحناً سريعاً لساعات طويلة في غضون 15 دقيقة فقط بفضل بطاريته المصنوعة من السيليكون والكربون بسعة 4800 مللي أمبير.
يتميز هاتف موتورولا إيدج 70 بهيكل من الألومنيوم المستخدم في صناعة الطائرات، مع لمسة نهائية ناعمة تشبه النايلون، وشاشة OLED نابضة بالحياة مقاس 6.67 بوصة بتردد 120 هرتز وسطوع يصل إلى 4500 شمعة/م²، بالإضافة إلى حماية زجاج Gorilla Glass 7i. يعمل الهاتف بمعالج ثماني النواة بتقنية 4 نانومتر، مع رسومات تتبع الأشعة، ويدعم تقنية Moto AI وألوان البشرة المعتمدة من Pantone. يوفر إيدج 70 عمر بطارية يصل إلى 50 ساعة، وشحنًا سريعًا (15 دقيقة من الشحن تكفي لعدة ساعات من الاستخدام)، ومقاومة للماء والغبار بمعياري IP68/IP69 وMIL-STD-810H. يتوفر الهاتف بأربعة ألوان من Pantone: الأخضر البرونزي، وزنبق الماء، والرمادي، وراقص السحاب (لون Pantone لعام 2026).
يوفر هاتف موتورولا إيدج 70 الوقت ويُغنيك عن تدوين الملاحظات يدويًا بفضل تقنية الذكاء الاصطناعي من موتورولا. فهو يتيح لك تسجيل أفكارك فورًا، وإنشاء نسخ نصية من ملاحظاتك، والحصول على ملخص باستخدام أمر “هام”، مما يساعدك على تعزيز إنتاجيتك بسهولة.
تحوّل كاميرا هاتف موتورولا إيدج 70 هاتفك إلى استوديو تصوير بورتريه متكامل. يتيح لك وضع البورتريه التقاط صور بورتريه احترافية بجودة عالية مع عمق مجال طبيعي وتأثيرات رائعة – ستة مستويات من التمويه، وتأثير بوكيه ديناميكي، ودعم العدسات الثلاثية. تُعدّ وحدة العدسة الرئيسية ذات الزاوية الواسعة بدقة 50 ميجابكسل مثالية لالتقاط المناظر الطبيعية الخلابة والصور التفصيلية بفضل مجال رؤية 120 درجة ووضع ماكرو فيجن، الذي يتيح لك التقاط صور مقرّبة من مسافة 3.5 سم فقط. توفر الكاميرا الأمامية بدقة 50 ميجابكسل صور سيلفي فائقة الوضوح وتسجيل فيديو بدقة 4K، بينما تعمل تقنية كواد بيكسل على مضاعفة حساسية الضوء أربع مرات، مما يضمن صورًا عالية الجودة حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة. صور نموذجية ملتقطة بكاميرا موتورولا إيدج 70 (مقدمة من المعلن):
إنّ التنافس على الهواتف الذكية النحيفة هو في الوقت نفسه موضة جديدة في الصناعة ومصدر إزعاج قديم. ففي العقد الأول من الألفية الثانية، انخرطت شركات تصنيع الهواتف في سباق النحافة، منتجةً هواتف نحيفة لم تكن دائمًا أنيقة، لكنها سرعان ما تحولت إلى إنتاج هواتف “أكبر وأكثر سمكًا وأقوى”. واليوم، تعود الصناعة إلى النقطة نفسها، ولكن بأدوات مختلفة تمامًا، وهذه المرة دون التضحية بعمر البطارية من أجل التصميم.
لم يعد العامل الرئيسي في هذه القصة هو تنافس الشركات المصنعة على التصميم، بل… الكيمياء. فقد كسرت بطاريات السيليكون والكربون أخيرًا المقولة الشائعة “الهيكل النحيف = البطارية الضعيفة”. صحيح أن هذه ليست ثورة ستزيد سعة البطارية بشكل كبير، لكن زيادة كثافة الطاقة بنسبة 10-20% هي الحد الأدنى الذي يجعل الهاتف الذكي فائق النحافة ليس مجرد نموذج تجريبي، بل جهازًا عمليًا للاستخدام اليومي.
لكن البطارية ليست سوى جزء من الحل. فالهيكل الرقيق يُجبر المصنّعين على الاستفادة من علوم المواد التي عادةً ما يتم تجاهلها: التيتانيوم، و”الفولاذ فائق القوة”، ومعايير القوة والمتانة العسكرية. وفي الوقت نفسه، عليهم العمل بجدية على تبديد الحرارة، لأن قوانين الفيزياء ثابتة، وقد يسخن الهاتف الذكي الرقيق أسرع من نظيره ذي السماكة القياسية.
اليوم، يختار كل مصنّع استراتيجيته الخاصة لدخول سوق الهواتف الذكية النحيفة. يسعى رواد السوق إلى حشر معالجات رائدة في مساحة صغيرة، بينما تُقلل موتورولا من متطلبات المعالج حرصًا على الاستقرار والسعر الجذاب. في الوقت نفسه، لا تزال نتوءات الكاميرا موجودة – فقوانين البصريات لا تقل صرامة عن قوانين الديناميكا الحرارية. لذا، فإن “حرب الهواتف الذكية النحيفة” في عام 2025 ليست سوى بداية قصة هذه الهواتف. كما ستختبر مدى قدرة الصناعة على التعامل مع القيود الواقعية. قبل عشرين عامًا، أثبت التنافس على تصميمات الهواتف النحيفة أنه اتجاه مؤقت ولم يُحقق أي نجاح. أما الآن، فالوضع مختلف تمامًا من الناحية التقنية. وإذا زادت كثافة طاقة بطاريات السيليكون والكربون ليس بنسبة 20%، بل بنسبة 100%، فإن الهواتف الذكية النحيفة لديها فرصة كبيرة للانتقال من فئة متخصصة إلى السوق الرئيسية. ومع مرور الوقت، ستحل محل بطاريات الليثيوم أيون تمامًا، كما حلت محل بطاريات النيكل والكادميوم سابقًا.
