Sai perché il touchscreen fallisce sott'acqua?

      Sai perché i touchscreen ordinari non sono facili da usare sott'acqua? Se c'è acqua sulla superficie di uno schermo ordinario, l'acqua, come conduttore, cambierà il valore della capacità, con conseguenti falsi tocchi o mancato riconoscimento. Pertanto, il touchscreen utilizzato subacqueo ha bisogno di materiali che possono resistere all'interferenza dell'acqua mantenendo la sensibilità al tocco. Quando si utilizza il touchscreen sott'acqua, a causa di fattori come la conduttività dell'acqua, i cambiamenti nelle costanti dielettriche e la tensione superficiale, gli schermi capacitivi ordinari sono inclini a falsi tocchi, interferenza del segnale o incapacità di funzionare correttamente. Pertanto, i materiali degli schermi subacquei devono essere appositamente progettati per impermeabilizza, anti-interferenza, resistenza alla corrosione e proprietà ottiche. Di seguito è riportata una spiegazione dettagliata dai due aspetti dello strato di materiale core e dei materiali di protezione ausiliari:

A. Requisiti del materiale di strato funzionale core

1. Strato di copertura (materiale di copertura)

Lo strato di copertura è l'interfaccia che contatta direttamente l'acqua e le dita e deve soddisfare i requisiti di idrofobicità, trasmittanza ad alta luce e resistenza meccanica allo stesso tempo.

· Selezione del materiale:

· Glass/plastica super-idrofobica: le proprietà super-idrofobiche (angolo di contatto> 150 °) si ottengono attraverso nano-coating di superficie (come fluorosilano, microsfere di silice), in modo che le gocce di acqua si condensino rapidamente in sfere e rotoli verso il basso, riducendo l'area della copertura del film d'acqua ed evitando l'interferenza di capacità causata dalla divisione dell'acqua.

· Bormed Glass (come il vetro di gorilla): dopo il rafforzamento dello scambio di ioni, il vetro di silicato ad alto contenuto di alluminio ha una sollecitazione di compressione superficiale> 900 milioni, una forte resistenza a graffi e impatto ed è adatto per scenari di contatto ad alta frequenza sott'acqua.

· Plastica trasparente (come PET, PC): deve essere combinata con un rivestimento indurito (come il rivestimento per curare UV) per migliorare la durezza e l'idrofobicità, adatte a apparecchiature flessibili oa basso costo (come telecamere sottomarine, orologi per immersioni).

· Indicatori chiave:

· Trasmittanza della luce> 92% (vicino al vetro ordinario) per evitare di influenzare l'effetto del display;

· Energia superficiale <20 mn/m (soglia super-idrofobica) per garantire che le goccioline d'acqua non possano diffondersi;

· Resistenza alla corrosione a spruzzo salino (come l'immersione della soluzione di NaCl al 5% per 500 ore senza anomalie).

2. Strato di sensore touch (materiale dell'elettrodo)

Il film Ito (ossido di stagno di indio) del tradizionale schermo capacitivo è altamente fragile e ha una scarsa resistenza alla corrosione (facilmente ossidata da acqua/elettrolita), quindi deve essere sostituito con un materiale più stabile per scene sottomarine:

· Nanosilver Wire (AGNW):

· Vantaggi: conduttività (conduttività ≈ 6 × 10⁷ s/m, vicino a ITO), flessibilità (piegabile), resistenza alla corrosione (l'argento è stabile in un ambiente inerte e lo spazio tra i nanofili è piccolo e non facilmente penetrato dagli elettroliti);

· Applicazione: gli elettrodi trasparenti vengono preparati mediante processo di rivestimento, adatti a schermi subacquei flessibili (come gli schermi integrati di Glove Diving Glove).

· Film di grafene:

· Vantaggi: struttura a strato atomico singolo, trasmittanza> 97% (quasi libera), conduttività eccellente (conducibilità ≈ 10⁶ S/M), stabilità chimica estremamente elevata (resistenza alla corrosione acida e alcali);

· Sfide: i costi di preparazione su larga scala sono elevati ed è attualmente utilizzato principalmente in attrezzature sottomarine di fascia alta (come pannelli piatti impermeabili per la ricerca scientifica).

· Grid Metal (con/CR):

· Vantaggi: il rame ha a basso costo e buona conducibilità (conducibilità ≈ 5,96 × 10⁷ S/M) e l'alta trasmittanza si ottiene attraverso la micro-lavorazione (larghezza della linea <5μm);

· Miglioramenti: la placcatura di nichel/oro sulla superficie impedisce l'ossidazione e migliora la resistenza alla corrosione, adatta per apparecchiature subacquee a metà e bassa gamma (come telefoni cellulari impermeabili).

· Soluzione di capacità di autocpapita vs con capacità reciproca:

La soluzione di autocpapitanza (rilevare il cambiamento di capacità tra l'elettrodo e il terreno) è più raccomandata sott'acqua, poiché la capacità reciproca (rilevare la capacità tra due elettrodi) è facilmente interferita dalla costante dielettrica di acqua (la costante dielettrica relativa dell'acqua è ≈80, che è molto superiore a 1 di aria), risultando in segnale drift.

3. Materiale del substrato (livello di supporto)

Il substrato deve soddisfare i requisiti di isolamento, resistenza all'acqua e legame con il sensore allo stesso tempo:

· Polietilene tereftalato (PET): basso costo, buona flessibilità (arrotolata), ma resistenza alla temperatura media (<80 ℃), adatta alle apparecchiature sottomarine di livello consumer;

· Poliimide (PI): resistenza ad alta temperatura (> 300 ℃), resistenza alla corrosione chimica, adatta per scenari ad alta pressione di livello industriale o di grassa di profondità (come robot subacquei);

· Resina epossidica rinforzata in fibra di vetro (FR-4): elevata resistenza meccanica, utilizzata per dispositivi a schermo spesso che richiedono supporto rigido (come notebook impermeabili).

B. Requisiti per i materiali protettivi ausiliari

1. Materiali di tenuta e legame

Le attrezzature subacquee devono raggiungere il livello di protezione IP68/IP69K, la chiave sta nel bordo di sigillatura e bonding dell'interfaccia:

· Sigillante in silicone: elevata elasticità, resistenza all'invecchiamento (-50 ℃ ~ 200 ℃), può colmare il piccolo divario tra lo schermo e il guscio per evitare la penetrazione dell'acqua;

· Glue di poliuretano (PU): buona resistenza all'idrolisi, adatta per scenari di immersione a lungo termine (come l'equipaggiamento da immersione);

· GLUE OCA di grado ottico: utilizzato per adattarsi allo strato di copertura e allo strato del sensore, deve soddisfare sia la trasmittanza della luce elevata (＞ 99%) sia l'impermeabilità (velocità di assorbimento dell'acqua ＜ 0,1%).

2. Materiali anti-elettrolisi e anticorrosione

L'acqua (in particolare l'acqua salata) contiene elettroliti, che possono facilmente causare corrosione di parti metalliche o corto circuito di sensori:

· Rivestimento isolante: rivestimento in politetrafluoroetilene (PTFE) o rivestimento in ceramica sulla superficie di cornici metallici o parti strutturali per bloccare il contatto degli elettroliti;

· Acciaio inossidabile/lega di titanio: utilizzato per parti strutturali interne (come interfacce cavi), acciaio inossidabile (316L) è resistente alla corrosione ionica di cloruro e la lega di titanio ha un'alta resistenza e una buona biocompatibilità (adatto per le attrezzature mediche subacquee).

3. Materiali resistenti alla pressione dell'acqua (scene del mare profondo)

Il mare profondo (> 100 metri) deve resistere ad alta pressione (ogni 10 metri ≈ 1 atmosfera) e il materiale deve avere resistenza alla deformazione:

· Substrato di vetro temperato + PI: l'elevata durezza del vetro può resistere alla deformazione della pressione dell'acqua e la flessibilità del substrato PI evita la crepa di stress;

· Progettazione della struttura composita: l'adozione della struttura multistrato "elastomer-metallo", l'elastomero (come la gomma siliconica) assorbe la deformazione della pressione dell'acqua e protegge il circuito interno.

       Il design del materiale degli schermi touch subacquei deve concentrarsi sui tre obiettivi fondamentali di "impermeabili e impermeabili, resistenti alla corrosione e non falsificati e tocco senza errata giudice". Lo strato di copertura super-idrofobico viene utilizzato per ridurre l'interferenza dell'acqua, i materiali conduttivi resistenti alla corrosione sostituiscono ITO tradizionali e le strutture di tenuta di precisione bloccano la penetrazione dell'acqua. Inoltre, la combinazione di materiale appropriata è selezionata in combinazione con i requisiti della scena (come il grado consumatore/grado industriale/grado profondo del mare). La tecnologia Shenzhen Hongjia può collaborare con i clienti per personalizzare i touchscreen capacitivi per l'uso subacqueo. Abbiamo 12 anni di esperienza nel settore e accogliamo i clienti per inviarci un'e -mail per la consultazione.