Appleは、空気の流れを増やすために必要に応じて膨らむMacの筐体の使用を提案している。

Appleは、空気の流れを増やすために必要に応じて膨らむMacの筐体の使用を提案している。

Appleの薄型MacBookやiOSデバイスは、将来的には筐体の一部が自動的に拡張する可能性がある。これは、頻繁な使用による過熱で部品が損傷するのを防ぐため、あるいは部品の動きによる損傷を防ぐためだ。

Appleのデバイスデザインは、iPhone、iPad、その他のデバイスをより小型で薄型にするという継続的なトレンドを維持しています。これは美観上好ましい要素ではありますが、可能な限り薄型化を目指すことで、克服すべき多くの技術的課題も生じます。

コンポーネントを狭いスペースに詰め込むと、放熱に問題が生じる可能性があります。熱を逃がす部品を配置するにはスペースが必要ですが、コンパクトなハードウェアでは、プロセッサやバッテリーなどのコンポーネントに悪影響を与える可能性のある熱を逃がすために、他の技術に頼らざるを得ません。

折りたたみ式スマートフォンの急増など、機械部品が増加したハードウェアでは、運動を制御するための仕組みも組み込む必要があります。金属製の筐体は見た目は良いかもしれませんが、ヒンジ機構に干渉し、デバイスの筐体を損傷する可能性があります。

米国特許商標庁が木曜日に公開した「適応型表面を有する電子デバイス」と題する特許出願において、Appleは両方の問題に対する解決策として、必要に応じて膨らむ筐体を採用しました。これは必ずしも、ある程度の「伸縮性」を持つ布地や素材を使用するのではなく、MacBookに使用されているアルミニウムのような剛性の高い筐体に用いられるものです。

MacBook の膨らみの位置を示す誇張した例。

MacBook の膨らみの位置を示す誇張した例。

一例として、MacBookの背面カバーの部品を再利用し、ディスプレイ部品が従来の設計では許容できないほど高温になる箇所で外側に膨らんだ変形可能な領域を設けたケースが挙げられます。膨らませることで部品の周囲に空気が循環する空間が確保され、部品の冷却が促進されます。

部品自体の発熱によって膨らみが誘発され、事実上自動冷却機構として機能することがあります。ヒンジなどの機械部品の場合、可動部品との接触によって膨らみが押し出されることがあります。

どちらの場合も、時間の経過とともに膨らみは治まり、ケースは元の形状に戻ります。たとえば、ケースが冷たくなると、ケースは再び平らになります。

膨らみは、負の「ポアソン比」を持つ材料、つまり加えられた力に対して垂直方向に厚みが増す材料を用いて作成されます。膨らみを表現するために、厚みの変化は、特定の点における膨らみの見え方や、元の位置からどれだけ膨らむかを定義するために用いられます。

近くのコンポーネントからの熱によってアダプティブ サーフェスがどのように影響を受けるかを示した断面図。

近くのコンポーネントからの熱によってアダプティブ サーフェスがどのように影響を受けるかを示した断面図。

Apple 社は、この筐体の適応表面は単に「双安定形状記憶」を持つ平らな素材であるだけでなく、相互接続された三角形のパネルの集合体で作られ、各三角形の辺が短くなることで辺と角の間に隙間が生まれ、その結果、素材が変形するのではないかと示唆している。

このような適応型素材の用途は熱的および機械的な理由によるものが考えられますが、Appleが採用している形状記憶素材は他の用途にも活用できます。Appleは、この技術を電子機器用のスタンド(MacBookの底面から飛び出す脚など)や持ち運び用のハンドルの作成にも活用できると示唆しています。

Apple は毎週多数の特許を申請しており、申請で明らかにされたアイデアが将来の製品やサービスに採用される保証はないものの、同社にとって興味深い分野についてはアドバイスを提供している。

材料の新しい利用法の探求は、Appleの特許や出願において過去に何度も取り上げられてきました。最近では、2月に提出された出願では、ディスプレイの最も敏感な部分に熱を加えることで、寒冷時に脆いフレキシブルディスプレイが曲がってしまうという問題を解決しようと試みられました。

Apple 社では、ラップアラウンドスクリーン、ヒンジ付きデバイス、回路要素が埋め込まれた布地、伸縮性のある基板を使用してコンポーネントを接続する方法、柔軟なハードウェアでフォースジェスチャーコントロールを使用する方法、MacBook のキーボード機構をガラスパネルキーボードに置き換えることなどの可能性も検討してきました。