Аэрогелевые покрытия для защиты чувствительных электронных датчиков
(Аэрогелевые покрытия для защиты чувствительных электронных датчиков)
Что такое аэрогелевые покрытия? .
Слои аэрогеля представляют собой сверхлегкие материалы, изготовленные путем удаления жидкости из геля, сохраняя при этом его структуру неповрежденной.. То, что по-прежнему остается прочным, с очень высокой пористостью и низкой плотностью.. Эти слои состоят преимущественно из воздуха.– целых 99%– но они дают сильную теплоизоляцию, устойчивость к влажности, и механическая безопасность. Первоначально разработан НАСА для комнатных целей., аэрогели стали разумным решением повседневных задач проектирования.. Сегодня, они бывают гибких типов, которые можно использовать как краску или разбрызгивать на поверхности.. При использовании на электронных датчиках, Отделка из аэрогеля действует как невидимый охранник. Они защищают от тепла, влажность, пыль, и даже небольшие физические воздействия без нарушения работоспособности чувствительного блока. Вы можете узнать больше об их эффективности в сложных условиях на странице эта страница.
Зачем использовать аэрогелевые покрытия для электронных датчиков? .
Цифровые датчики деликатны. Обычно они работают в экстремальных условиях.– экстремальные уровни температуры, высокая влажность, или грязные коммерческие сайты. Без защиты, их точность снижается, или они полностью терпят неудачу. Стандартные методы защиты, например пластиковые покрытия или силиконовые уплотнения, включают объем и могут удерживать тепло. Это приводит к перегреву или замедлению времени реакции.. Слои аэрогеля решают эти проблемы.. Они стройные, дышащий, и защита. Они защищают от влаги, но позволяют сигналам проходить открыто.. Их наноструктура блокирует частицы воды, позволяя электромагнитным волнам беспрепятственно распространяться.. Это означает, что ваш датчик продолжает работать точно., также в дождь, снег, или тепло пустыни. Для отраслей, где важна каждая миллисекунда– например самоуправляемые транспортные средства или медицинские устройства– эта надежность не подлежит обсуждению. Более подробную информацию о том, как именно эти покрытия повышают эффективность системы, можно найти на сайте эта ссылка.
Как аэрогелевые покрытия наносятся на датчики? .
Наносить аэрогель проще, чем кажется. Дизайнеры используют такие методы, как нанесение покрытия погружением., распыление, или центрифугирование, в зависимости от формы и размера чувствительного блока. Первый, поверхность чувствительного блока тщательно очищается. Затем, жидкий предшественник аэрогеля– часто на основе кремнезема– применяется равномерно. После, отделка подвергается процедуре высыхания, называемой сверхкритической сушкой или сушкой под воздействием окружающей среды.. Этот шаг позволяет избавиться от растворителей, не разрушая хрупкую наноструктуру.. В результате получается прозрачная или слегка мутная пленка, которая надежно прилипает к датчику.. Потому что слой такой тонкий– часто просто пара микрометров– он не изменяет размеры или вес чувствительного блока. Это также не требует дополнительной недвижимости или редизайна.. Лучше всего, процесс протекает при комнатной температуре, поэтому он не повредит хрупкие электронные устройства. Это делает крупномасштабное производство практичным и экономически эффективным..
Где используются сенсорные блоки с аэрогелевым покрытием? .
Эти защищенные сенсорные блоки появляются в нескольких областях с высокими ставками.. В аэрокосмической отрасли, они контролируют давление в салоне и температуру двигателя во время полета. На дронах, они помогают ориентироваться в условиях тумана или гололеда без потери сигнала.. В медицинской помощи, носимые биосенсоры, покрытые аэрогелем, могут отслеживать важные показания даже во время интенсивных тренировок или во влажном климате.. Завод использует их для выявления утечек газа или архитектурного стресса и беспокойства в трубах, закопанных под землей.. От них зависят даже умные структуры– встроенный в поверхности стен или окна дома, чтобы заметить присутствие людей, свет, или воздух высокого качества без сбоев с течением времени. Сохранение исторического наследия – еще одна неожиданная область. Хотя не прямо по поводу датчиков, аэрогелевый войлок используется для изоляции старых крыш без увеличения веса и изменения внешнего вида., как выяснилось на этот ресурс. Применяются те же самые концепции материального научного исследования.: легкий, неинвазивный, и очень безопасно.
Часто задаваемые вопросы, касающиеся аэрогелевых покрытий и защиты сенсорных блоков .
Дорого ли стоит отделка аэрогелем?
Они использовали, чтобы быть, но достижения в производстве на самом деле значительно снизили расходы. Для важных приложений, эта цена оправдана более длительным сроком службы датчика и меньшим количеством отказов.
Влияют ли они на точность сенсорного блока??
Нет. В связи с тем, что аэрогели являются электрически экранирующими, но электромагнитно прозрачными., они не мешают показаниям. Собственно говоря, они обычно улучшают согласованность, препятствуя экологической безопасности.
Можно ли от них избавиться или исправить?
Многие слои аэрогеля необратимы при отверждении.. Тем не менее, если датчик требует обслуживания, слой можно очень осторожно удалить, используя мягкие растворители, не повреждая при этом лежащую под ним проводку..
Безопасны ли они для человеческого звонка??
Да. Современные отделочные материалы из аэрогеля безопасны и химически инертны.. Они соответствуют требованиям безопасности для медицинской и потребительской электроники..
Как долго они длятся?
В нормальных условиях, они остаются эффективными в течение многих лет. Они устойчивы к УФ-излучению., окисление, и термоциклирование намного лучше, чем у большинства полимеров.
Будут ли они работать в подводном применении??
Не полностью погруженные– еще. Представленные формулы защищают от влаги и хорошо справляются с перепадами или высокой влажностью., однако для полной гидроизоляции требуются дополнительные слои. Исследования продолжаются, чтобы увеличить их ограничения..
Можно ли покрыть датчик любого типа?
Практически любой тип. От инфракрасных детекторов до акселерометров MEMS, техника адаптируется к различным продуктам и формам. Секрет заключается в подборе типа аэрогеля в соответствии с рабочей атмосферой датчика..
Добавляют ли они заметный вес??
Едва. Типичная отделка предполагает менее одного рисового зерна на квадратный сантиметр.. Для мобильных или бортовых устройств, эта почти нулевая масса является большим преимуществом.
Являются ли они экологически чистыми??
Во многих новых аэрогелях используются прекурсоры биологического происхождения или растворители на водной основе.. Они дополнительно сокращают потери энергии за счет повышения эффективности сенсорного блока., что снижает общее воздействие углерода.
Где я могу увидеть реальную информацию о производительности?
(Аэрогелевые покрытия для защиты чувствительных электронных датчиков)
Независимые исследования и отчеты о ситуации легко доступны через технологических партнеров.. Вы можете изучить подробности использования экземпляров, включая резонансную стойкость и термическую безопасность, в это введение в представление.