一, Τα γονίδια στις φυσικές ίνες που απορροφούν την υγρασία: από τη φυσική τους δομή έως τον τρόπο που ανταποκρίνονται στο περιβάλλον
Ο μορφοποιημένος πολτός δημιουργείται από φυσικές φυτικές ίνες, συμπεριλαμβανομένης της βαγάσσης από ζαχαροκάλαμο, απορριμμάτων χαρτιού και ινών μπαμπού. Η τρισδιάστατη-δομή του με ίνες δικτύου του προσδίδει ιδιαίτερες ιδιότητες που το κάνουν να απορροφά την υγρασία. Υπάρχουν πολλές πολικές ομάδες στην επιφάνεια της ίνας, όπως υδροξυλομάδες (-ΟΗ). Αυτές οι ομάδες μπορεί να δημιουργήσουν δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού και να απορροφούν ενεργά την υγρασία από τον αέρα όταν ο αέρας είναι υγρός. Πειραματικά δεδομένα υποδεικνύουν ότι η μη επεξεργασμένη χύτευση φυσικού πολτού μπορεί να επιτύχει ρυθμό απορρόφησης υγρασίας 12,3% εντός 24 ωρών σε συνθήκες υγρασίας 90%, οδηγώντας σε μείωση της αντοχής του υλικού κατά 65%. Αυτό το χαρακτηριστικό καθιστούσε δύσκολη τη χρήση του σε ηλεκτρικές συσκευασίες.
Πιθανοί κίνδυνοι απορρόφησης υγρασίας για ηλεκτρονικά προϊόντα:
Διάβρωση εξαρτημάτων: Όταν η υγρασία είναι πάνω από 60%, οι μεταλλικές επαφές μπορεί να οξειδωθούν, γεγονός που κάνει την επαφή κακή.
Συσσώρευση στατικού ηλεκτρισμού: Όταν οι ίνες απορροφούν υγρασία, η επιφανειακή τους αντίσταση μειώνεται, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε ατυχήματα ηλεκτροστατικής εκφόρτισης (ESD).
Δομική αστοχία: Όταν το μαξιλαράκι απορροφά υγρασία, αλλάζει σχήμα, γεγονός που το καθιστά λιγότερο αποτελεσματικό στην προστασία από σεισμούς κατά τη μετακίνηση.
2, Τεχνολογική ανακάλυψη: μια αλλαγή από την παθητική απορρόφηση υγρασίας στην ενεργή διακοπή της
Η βιομηχανία έχει κατασκευάσει ένα-σύστημα αντιστάθμισης-τρισδιάστατης υγρασίας για να εμποδίζει την είσοδο υγρασίας. Αυτό έγινε με τρεις κύριες μεθόδους: αλλαγή των υλικών, δημιουργία νέων διεργασιών και βελτίωση της δομής.
1. Υδροφοβική αλλοίωση ινών: αδιάβροχο φράγμα σε μοριακό επίπεδο
Η τεχνολογία χημικού εμβολιασμού προσθέτει υδρόφοβες ομάδες, συμπεριλαμβανομένων αλυσίδων φθοράνθρακα και σιλοξάνες, στην επιφάνεια των ινών. Αυτό εμποδίζει τα μόρια του νερού να προσκολληθούν σε ομάδες υδροξυλίου. Για παράδειγμα, μια εταιρεία παρήγαγε έναν καθαριστή από χάρτινο πλαστικό που μπορεί να αλλάξει την επιφανειακή γωνία επαφής των ινών από 0 μοίρες σε 120 μοίρες. Ο ρυθμός απορρόφησης υγρασίας μειώνεται από 12,3% σε 4,5% μετά την παραμονή σε δωμάτιο με υγρασία 90% για 24 ώρες, ενώ το ποσοστό συγκράτησης της αντοχής αυξάνεται από 35% σε 85%. Αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί για τη συσκευασία των μπαταριών Huawei Mate 60. Με την προσθήκη τροποποιητών στην πάστα, η εσωτερική συσκευασία έλαβε αδιάβροχη βαθμολογία IPX3.
2. Τεχνολογία Nano coating: «αόρατη θωράκιση» για προστασία επιφανειών
Η επιφάνεια του μορφοποιημένου πολτού καλύφθηκε με ένα νανο υδρόφοβο στρώμα χρησιμοποιώντας είτε την τεχνική του ψεκασμού πλάσματος είτε της τεχνικής κολλοειδούς πήγματος. Η συσκευασία του Apple iPhone 15, για παράδειγμα, έχει νανο υδρόφοβη επίστρωση με αγώγιμο παράγοντα μαύρου άνθρακα. Αυτή η επίστρωση όχι μόνο προστατεύει από τον στατικό ηλεκτρισμό με επιφανειακή αντίσταση μικρότερη από 10 ⁹ Ω, αλλά κάνει επίσης το τηλέφωνο αδιάβροχο σε επίπεδο IPX4 με γωνία επαφής 150 μοιρών. Αυτή η επίστρωση μπορεί να αντέξει περισσότερες από 500 φορές την τριβή των τυπικών επιφανειών (<100 times).
3. Σχεδιασμός δομικής βελτιστοποίησης: «Έλεγχος μικροπεριβάλλοντος» για τον έλεγχο της υγρασίας
Χρησιμοποιήστε εργαλεία προσομοίωσης για να βελτιώσετε τη δομή συσκευασίας και προσθέστε αναπνεύσιμες οπές και θαλάμους για αποξηραντικό σε σημαντικά σημεία. Για παράδειγμα, η συσκευασία για τους σταθμούς φόρτισης της Tesla έχει δομή χύτευσης πολτού διπλής-στρώσης. Το εξωτερικό στρώμα είναι ενισχυμένο με αγώγιμες ίνες για προστασία από κρούση και το εσωτερικό στρώμα έχει κανάλια που αναπνέουν σε σχήμα κηρήθρας-και ξηραντικό σιλικόνης για να διατηρείται η υγρασία στο εσωτερικό της συσκευασίας στο 40% έως 50%, το οποίο πληροί τις απαιτήσεις επιπέδου προστασίας IP65.
3, Εφαρμογή βιομηχανίας: πλήρης δοκιμή σεναρίων από ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης έως βιομηχανικό εξοπλισμό
Η τεχνολογία προστασίας από την υγρασία-χυτευμένου πολτού έχει περάσει σε πολλά μέρη της αλυσίδας της βιομηχανίας ηλεκτρονικών. Η ανθεκτικότητά του έχει αποδειχθεί μέσω αυστηρών δοκιμών και πραγματικών-παραδειγμάτων.
1. Καταναλωτικά ηλεκτρονικά: η «προστατευτική ασπίδα» για εξαρτήματα που πρέπει να είναι πολύ ακριβή
Συσκευασία κινητού τηλεφώνου: Η μονάδα κάμερας μιας μάρκας γρατσουνίστηκε λόγω ηλεκτροστατικής προσρόφησης, κοστίζοντας στην εταιρεία περισσότερα από 8 εκατομμύρια γιουάν ετησίως. Μετά τη χρήση αγώγιμων ινών γραφίτη/μαύρης άνθρακα 4:3, η αντίσταση της επιφάνειας μειώθηκε στα 10 4 Ω και η απόδοση του προϊόντος αυξήθηκε από 92% σε 98,5%.
Συσκευασία για ακουστικά: Η συσκευασία κοχλιακού κοχλιακού εμφυτεύματος είναι κατασκευασμένη με πολτό που είναι αντιβακτηριακός και αντιστατικός, έχει επιφανειακή αντίσταση < 10 ΩΩ και είναι επικαλυμμένος με νανοιόντα αργύρου. Μπορεί να διατηρηθεί σε χώρο με 85% υγρασία για 72 ώρες χωρίς να χάσει την ικανότητα εργασίας του.
2. Βιομηχανικός εξοπλισμός: «σεισμικό φρούριο» για μεγάλα κομμάτια
Η Tesla χρησιμοποιεί χύτευση πολτού{0}}αντί υγρασίας για τη συσκευασία πασσάλων φόρτισης και έχει περάσει τη δοκιμή μεταφοράς ISTA 3A. Τα εσωτερικά μέρη δεν έχουν σκουριάσει και η δομή δεν έχει αλλάξει σχήμα μετά τη μεταφορά για 1000 χιλιόμετρα σε περιβάλλον υγρασίας 90%.
Συσκευασία διακομιστή: Η συσκευασία διακομιστή Lenovo ThinkSystem χρησιμοποιεί τεχνολογία χύτευσης προσρόφησης κενού. Το πάχος του τοιχώματος είναι σταθερό εντός 0,1 mm και η συσκευασία διαθέτει κάρτες ανίχνευσης υγρασίας για να παρακολουθείτε την υγρασία κατά τη διάρκεια της αποστολής.
3. Ιατρικά ηλεκτρονικά: ο «φύλακας» των καθαρών χώρων
Η συσκευασία της αντλίας ινσουλίνης της Medtronic είναι κατασκευασμένη από υλικά βιολογικής προστασίας-και έχει λάβει ιατρική πιστοποίηση ISO 13485. Μπορεί να διατηρηθεί σε χώρο με υγρασία 75% για 30 ημέρες και η υγρασία στο εσωτερικό της συσκευασίας δεν αλλάζει περισσότερο από 5% για να διατηρείται ο εξοπλισμός αποστειρωμένος.
