Покрытия для электроники — это не просто способ реализовать решение дизайнера.
Современная электроника — это сложнейшие устройства, в которых применяются новейшие технологии. В том числе речь идёт и о многочисленных вспомогательных элементах, самым ярким из которых является, пожалуй, тачскрин. Однако современные гаджеты трудно представить и без других, столь же необходимых компонентов, как камера, корпус и внутреннее оборудование. Все эти детали очень важны для определения внешнего облика и функциональности устройства, но зачастую пользователь не в полной мере понимает, для чего они нужны и как они работают. А ведь именно благодаря таким «скрытым» элементам техника в полной мере может исполнять свои задачи и быть полезной для покупателя.
Внешний вид имеет значение
Одним из ключевых факторов, определяющих выбор электроники, является ее функциональность. Кроме того, пользователи делят гаджеты по надёжности, цене и техническим характеристикам. При этом всё большую важность приобретает дизайн устройства. Внешний вид и тактильные ощущения от устройств теперь используются для того, чтобы провести различие между роскошными и стандартными продуктами. Об этом свидетельствует, в частности, исследование МТС, согласно которому в 2020 году популярность черных и серебристых смартфонов возросла, их выбрали 38% покупателей. В то же время популярность золотых оттенков с 2019 года упала и составила всего 3%.
В дополнение к цвету первостепенное значение приобретают и тактильные ощущения от корпуса гаджета. Долговечность является очень важной, если не ключевой характеристикой электронных устройств. Корпус должен быть защищен не только от воздействия окружающей среды, но и от пользователя — именно здесь покрытия могут принести огромную пользу. Противоскользящие, легко очищаемые и защитные покрытия помогают технике правильно функционировать при ежедневном использовании, придавая его поверхности ощущения гладкости, упругости или даже некую фактурность.
Защита для тачскрина
Многие современные электронные устройства оснащены сенсорными экранами, эта функция больше не ограничивается экранами смартфонов. Повсеместное использование тачскринов заставляет производителей задуматься о том, как сделать их удобными для пользователей без ущерба для качества и защиты. Стекло притягивает пыль и жировые пятна, которые бывает трудно удалить. Для решения этих проблем поставщики покрытий разработали составы, которые можно наносить непосредственно на стекло, чтобы отталкивать масляные и жировые загрязнения, и которые можно легко очистить. Еще одна проблема, связанная со стеклянными поверхностями — это блики, которые создает свет при контакте со стеклом. Они приводят к напряжению глаз и усталости пользователя, а также снижают видимость экрана. У производителей электроники есть возможность либо применить одно покрытие, отвечающее обоим этим требованиям, либо нанести несколько слоёв, каждый из которых решает свою задачу.
Нарисованная проводка
Покрытия не только украшают устройство. Они защищают внутренние и внешние элементы, а с недавних пор могут заменять проводку в электронных компонентах. Многие потребители мало знакомы с печатными платами или даже не сталкивались с ними. Сверху они похожи на гигантский завод или город, соединённый сетью дорог. И крайне редко на них можно увидеть провода. Дело в том, что эти «дороги», которые и исполняют их роль, наносятся специальной токопроводящей краской или токопроводящими чернилами. Как следует из названия, этот тип краски обладает электрической проводимостью. Такой эффект достигается благодаря сочетанию проводящих частиц, таких как металлы или графит, и жидкой среды. Проходя через такое покрытие, электрический ток перетекает от одной наночастицы проводящего материала к другой. Для этого необходимо, чтобы частицы были расположены максимально плотно друг к другу.
Токопроводящие краски и чернила легко наносить. Кроме того, их можно наносить на поверхности, в которые сложно или невозможно интегрировать обычную проводку, например на пластик, бумагу, ткань и даже на тело человека.
Существует два основных типа токопроводящих красок и чернил. Первые — металлосодержащие краски на основе серебра или меди. Электропроводность в них обеспечивается наночастицами металла. Такие ЛКМ больше подходят для использования в условиях высокого напряжения за счёт лучших характеристик металлов. Однако они подвержены окислению, что снижает долговечность покрытия. Также они более огнеопасны и токсичны, поскольку вместо воды приходится использовать другие растворители. Наконец, токопроводящие ЛКМ из металлов более дорогостоящи, что ограничивает их использование в массовом производстве.
Краски на основе графита обладают массой преимуществ. Этот материал не окисляется, а значит может использоваться в ЛКМ на водной основе. Это, в свою очередь снижает его опасность для человека, а также упрощает нанесение и высушивание. К тому же графитные краски и чернила гораздо доступнее, чем их металлические аналоги. Единственным значимым минусом красок на основе графита является их более слабая относительно металлизированных аналогов проводимость.
Существует множество различных продуктов и форматов токопроводящей краски, разработанных для различных случаев использования и способов нанесения. Так, существуют токопроводящие краски и чернила, которые хранятся в маленьких бутылочках, шприцах, ручках, банках и даже аэрозольных баллончиках.
Способы нанесения варьируются. Можно применять флексографию, ротогравюры, трафаретную печать, распыление, окунание и шприцевое дозирование. Конкретный состав материала проводящих чернил зависит от метода нанесения, поскольку для разного оборудования требуются разные свойства. Различные чернила оптимизированы для разных температур, времени высыхания, скорости потока, вязкости, проводимости, сопротивления и размера частиц и прочих переменных.
Технология активно применяется в самых разных устройствах. Например, токопроводящие краски и чернила используются в RFID-метках. Это радиопередатчики, которые обычно используются в бесконтактных картах (например, электронных пропусках), а также для контроля товаров в магазине, медицинских устройствах (включая тест-полоски для диабетиков), в носимой электронике, 3D-антеннах, гибкой гибридной электронике, электронных схемах, сенсорных экранах, размораживателях лобового стекла в автомобилях, а также солнечных батареях. Кроме того, высок потенциал использования таких ЛКМ для «умных» тканей, которые могут передавать на смартфон различные показатели, например, температуру тела. Незаменимым элементом такие технологии станут и для развития «умных» домов и автомобилей, так как отлично подходят для создания различных сенсоров и «умных» поверхностей.
Современная техника чрезвычайно сложна. Однако за этой сложностью подчас скрываются очень простые и, казалось бы, очевидные идеи, реализация которых требует высокого уровня технологического развития. Чтобы его достичь, требуется труд учёных и специалистов совершенно разных профилей. Правильный выбор покрытия может повлиять на продажи устройства, поскольку при покупке электроники пользователи руководствуются не только техническими характеристиками, но и внешним видом и тактильными ощущениями. И даже такая, казалось бы, малозначительная вещь, как краска для плат, играет огромную роль в бесперебойной работе оборудования, которым люди пользуются каждый день.
