アップル、ウェアラブルディスプレイ、コネクタ、センサーなどに「アクティブ流体」を採用か

アップルは木曜日に公開した特許出願の中で、透明、不透明、あるいは状態変化が可能な導電性流体を充填した光学的に透明なシェルを、フレキシブル相互接続部、インタラクティブディスプレイ、環境センサーや生体認証センサー用のウィンドウなどとして応用する多用途技術について説明している。

米国特許商標庁が公開したように、Appleの「電気活性流体を充填した透明構造」に関する出願は、電気活性流体を扱っています。電気活性流体とは、「印加電圧に反応して電流を流したり結晶構造を変化させたりする流体」と定義されています。このような流体は、その特性や展開ケースに応じて、様々な用途に使用できます。

例えば、いくつかの実施形態では、適切な電極またはプラグを備えた透明なシェルに封入された透明流体は、導電性も備えたシースルーコンポーネントを提供することができます。他の設計では、不透明な流体をフレキシブル基板に挿入することで、スマートウォッチのラグやバンドのように機械的疲労の大きい箇所に導電性コネクタを形成することができます。

さらに別の実施形態では、印加電圧にさらされると状態が変化し、それによって色を変化させる結晶構造を含む流体が用いられる。明らかな応用例としてはフレキシブルなインタラクティブディスプレイが挙げられるが、この技術は設定可能なボタンやその他の入出力機構にも応用できる可能性がある。

Appleの文書は、アクティブ流体技術がウェアラブルデバイスに及ぼす影響について具体的に言及しています。例えば、スマートウォッチは導電性流体を充填したフレキシブルチャネルを用いて、リストバンドの先端に配置された心拍センサーと通信します。流体を充填した空洞はワイヤーよりも耐摩耗性に優れ、iPad Proのスマートキーボードに使用されているような導電性繊維よりも信頼性が高いことが実証されています。

興味深いことに、Apple Watchの開発初期段階では、手首の裏側の方が表側よりも正確な計測が可能であるという理由から、エンジニアたちは脈拍センサーをデバイスバンドに組み込むというアイデアを提案していました。最終的にAppleは、現在のデザイントレンドと交換可能なバンドの市場投入計画を理由に、Watchの筐体に一体化したデザインを採用しました。

さらに別の実施形態では、透明な導電性流体チャネルを備えた透明窓が、埋め込まれた光センサーを覆う。この場合、流体コンポーネントは光センサーの帯域幅に対してのみ透明になるように構成され、光センサーが光を送受信できるようにする。

別のユースケースシナリオでは、この技術を透明なスマートウォッチバンドに統合する例が挙げられます。この流体は導電性インクやその他の微粒子を含むことができ、ホストデバイスと通信接続されるため、実質的に透明な要素がユーザーのタッチに反応します。例えば、透明なバンドはユーザーのタッチ、スワイプ、または押下に応じて色が変化し、システムコマンドを視覚的に確認できます。あるいは、デバイス自体がバンドの状態（色）を変化させることで、着信やその他のアラートを効果的に視覚的に通知するシステムとしてユーザーに提供することも可能です。

この文書では、透明な電磁干渉シールド、美しいデバイスアンテナ、冷却システムなど、アクティブ流体の利点について詳細に説明しています。その他の実施形態としては、iPhoneなどのモバイルデバイスや流体流量監視ソリューションへの応用が挙げられます。

Apple のアクティブ流体の特許申請は 2015 年 6 月に初めて提出され、発明者として Tyler S. Bushnell、Samuel Bruce Weiss、Benjamin J. Kallman が名を連ねている。