Становление технологий водозащиты: немного истории
До появления специальных химических соединений, люди придавали предметам гидрофобные свойства с помощью натуральных и природных веществ. Например, чтобы не пропускать воду в трюм и удерживать судно на плаву, его борта промазывались смолой или дегтем. Моряки также использовали различные масла, пропитывая ими паруса, чтобы помочь ткани противостоять морским ветрам и проливным дождям. Со временем водоотталкивающие материалы перешли в другие сферы. Например, их начали использовать в текстильной промышленности — воск наносился на нитки, из которых шились непромокаемые плащи. Также технологии защиты от влаги применяли (и применяют) на бумажном производстве для печати топографических карт и справочников, с которыми можно работать в неблагоприятных условиях. И технологии создания непромокаемой бумаги продолжают совершенствоваться. Например, команда ученых под руководством доктора Роберто Чинголани (Roberto Cingolani) из Итальянского технологического института (IIT) разработала бумагу с водоотталкивающими свойствами, изменив её волокна на молекулярном уровне — у каждого волокна появилась индивидуальная полимерная пленка. По словам исследователей, эта бумага ничем не отличается от обычной на «обывательском уровне»: на ней также можно писать, печатать и др.Появление электронных устройств
Как защищают электронные устройства
Одними из первых решений для защиты электронных компонентов были механические затычки и прокладки из резины и пластика. Например, специальные вспененные силиконовые уплотнители использовались в моделях iPhone 6s и SE — они обрамляли важные компоненты платы. Однако такой подход не делал эти устройства на 100% водоустойчивыми. Уплотнители не вечны, и любое изменение температуры или давления заставляет их расширяться или сжиматься, нарушая герметичность. К разгерметизации также могут привести падения устройства и его загрязнение. Так, например, Sony подчеркивает, что важнейшим условием использования их «водонепроницаемых» телефонов является наличие на отверстиях всех необходимых заглушек. Если диагностика на водонепроницаемость покажет, что влага попала внутрь устройства из-за неплотно закрытых заглушек (другими словами, если в ходе тестов выяснится, что плотно закрытые заглушки действительно не дают воде просочиться внутрь), устройство снимают с гарантии из-за «нарушений эксплуатации». Кстати, кейс с «водонепроницаемостью» может стоить Sony денег — в августе этого года федеральный суд Нью-Йорка одобрил иск к Sony Mobile Communications (U.S.A.) Inc. и Sony Electronics Inc. В суде посчитали, что заявления компании о «водонепроницаемости» ряда моделей Sony Xperia ввели покупателей в заблуждение. Правда, на компенсацию смогут рассчитывать только американские обладатели испорченных влагой Sony Xperia. Недостатки и ограничения заглушек привели к появлению на рынке решений, которые не так сильно зависят от окружающей среды, например, гидрофобных нано-покрытий. Однако по большей части такие покрытия выступают в качестве защиты от брызг, поскольку (как правило) не являются полностью водостойкими и истираются со временем. При полном погружении вода все-таки начнет просачиваться сквозь «защитный барьер». Например, в этом видео, смартфон с гидрофобным покрытием Liquipel «прожил» под водой всего на 10 секунд дольше, чем девайс без защиты.
Поэтому технологии пошли дальше. Появились так называемые конформные покрытия. Специальная пленка из акрила, полиуретана, эпоксидной смолы, силикона или парилена «накрывает» микросхемы, защищая устройство от воздействия влаги и предотвращая коррозию. Одной из компаний, разрабатывающих такую технологию, является HZO.Как работает HZO
В компании HZO для защиты микросхем используются парилен. Полимерное покрытие наносится с помощью метода химического осаждения из газовой фазы в специальных вакуумных установках. Микросхемы помещают в париленовые пары, которые, вступая в реакцию, формируют на поверхности схем защитное покрытие. Компоненты, которые не должны оказаться под защитной плёнкой (например, электрические контакты и соединения) покрываются специальным изоляционным слоем — маскируются. По окончании процесса химического осаждения, выполняется их демаскирование. Технология позволяет получить равномерное покрытие толщиной 5–10 мкм без разрывов с высокими показателями влагостойкости и устойчивости к проникновению жидкостей по стандарту IPX8. Преимущество технологии HZO перед стандартными методами вроде уплотнителей состоит еще и в том, что щели в корпусе не становятся помехой для защиты от влаги — наоборот, через них вода может свободно вытечь из устройства, не причинив ему вреда. А вот с уплотнителями все обстоит иначе — если жидкость все-таки попадет в устройство (из-за разгерметизации), заглушки будут только препятствовать испарению воды, «запирая» ее внутри гаджета.
Где используется HZO
Компания HZO работает на рынке, который оценивается в 7 млрд долларов. Развитие сферы идет экспоненциальными темпами, потому что все больше производителей электроники начинают обращать свое внимание на технологии, позволяющие отказаться от механических заглушек и уплотнителей. Сегодня с влагозащитой от HZO поставляются планшеты, например, Dell Latitude 12, беспроводные наушники Motorola, и даже камеры видеонаблюдения, которые требуют защиты от дождя, снега и тумана.
Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.
А ЧТО ВЫ ДУМАЕТЕ ОБ ЭТОМ?