Cómo proteger su dispositivo del agua: antecedentes y una introducción a la tecnología HZO

Las tecnologías repelentes al agua y de protección del agua en dispositivos electrónicos han recorrido un largo camino: desde sellos de goma hasta nanofilms. Una de las soluciones modernas que protegen los teléfonos inteligentes, tabletas y lectores de líquidos es un recubrimiento especial de HZO, que se aplica directamente al microcircuito de los dispositivos electrónicos.

A continuación, le diremos qué tecnologías repelentes de agua existen hoy en día, cómo HZO se destaca en su contexto y cómo protege a los lectores y otros dispositivos de la humedad.


En la foto ONYX BOOX Robinson Crusoe 2

El auge de las tecnologías de protección del agua: un poco de historia


Antes de la aparición de compuestos químicos especiales, las personas daban a los objetos propiedades hidrofóbicas utilizando sustancias naturales y naturales. Por ejemplo, para no dejar entrar agua en la bodega y mantener el barco a flote, sus costados estaban cubiertos de alquitrán o alquitrán. Los marineros también usaron varios aceites, sumergiéndolos en velas para ayudar a la tela a resistir los vientos marinos y las lluvias torrenciales.

Con el tiempo, los materiales repelentes al agua se trasladaron a otras áreas. Por ejemplo, comenzaron a usarse en la industria textil: se aplicó cera a los hilos, de los cuales se cosieron impermeables.

Además, se han utilizado (y se están utilizando) tecnologías de protección contra la humedad en la producción de papel para imprimir mapas topográficos y libros de referencia, que pueden utilizarse en condiciones adversas. Y la tecnología de creación de papel impermeable continúa mejorando.

Por ejemplo, un equipo de científicos dirigido por el Dr. Roberto Cingolani del Instituto Italiano de Tecnología (IIT) desarrolló papel con propiedades repelentes al agua, cambiando sus fibras a nivel molecular: cada fibra tiene una película de polímero individual. Según los investigadores, este documento no es diferente del habitual en el "nivel filisteo": también puede escribir, imprimir, etc.

El advenimiento de los dispositivos electrónicos.


Pero el tiempo no se detiene. Hoy, la humanidad tiene a su disposición una gran cantidad de aparatos electrónicos. Los teléfonos inteligentes, tabletas, lectores también requieren protección contra el agua. Según IDC, el agua causa daños en los teléfonos inteligentes en el 35% de los casos, y 100 mil teléfonos móviles en Europa occidental "sufren" de agua y otros líquidos todos los días.

Y esto no es sorprendente, ya que los dispositivos móviles han entrado fuertemente en nuestras vidas, y los llevamos con nosotros a casi todas partes. Alguien incluso camina con el dispositivo al baño y al baño. Según Dailymail, el 75% de las personas usa un teléfono inteligente en el inodoro, mientras que, según Plaxo, el 19% deja caer sus dispositivos en el inodoro.

El líquido entra rápidamente en el teléfono y el dispositivo puede "secarse" durante más de un día. Incluso si toda la humedad se evapora, las sales permanecen en los microcircuitos, lo que corroe los elementos de radio y puede provocar un cortocircuito en el tablero. Como señalan los residentes de Reddit, reaccionan negativamente al agua y las pantallas LCD. Si se filtra líquido entre la pantalla táctil y la pantalla, es muy probable que deshabilite el dispositivo. El otro componente más vulnerable es la batería. El agua que ingresa comienza a destruirla lentamente desde adentro.

Además, es imposible decir de manera confiable en qué punto se manifestará el efecto de la corrosión. El óxido puede comenzar a corroer activamente los componentes del dispositivo dentro de un par de horas después de ahogarse, por otro lado, los síntomas del problema pueden no aparecer durante varios días.

Por lo tanto, los científicos y los fabricantes están trabajando en la creación de tecnologías de protección contra la humedad. Incluso se desarrolló un estándar especial: Ingress Protection Rating (IP), que determina el grado de protección de la carcasa. El sistema de clasificación IP consta de dos dígitos. El primero indica el nivel de protección contra la penetración de objetos extraños (de 0 a 6) y el segundo, el nivel de protección contra la penetración de agua (de 0 a 9).

Cuanto mayor sea el número, mejor será la protección. IP68 significa que el dispositivo está completamente protegido del polvo y puede sumergirse a una profundidad de metro durante 30 minutos. Hoy en día, los modelos de teléfonos inteligentes insignia, por ejemplo, Samsung Galaxy S7 / S8 y iPhone 8, y algunos lectores electrónicos (Kobo Aura H2O) poseen este nivel de protección.

Cómo proteger dispositivos electrónicos


Una de las primeras soluciones para proteger los componentes electrónicos fueron los tapones mecánicos y las juntas de goma y plástico. Por ejemplo, se usaron sellos de silicona de espuma especiales en los modelos iPhone 6s y SE, que enmarcaban componentes importantes de la placa.

Sin embargo, este enfoque no hizo que estos dispositivos fueran 100% impermeables. Los selladores no son eternos, y cualquier cambio en la temperatura o la presión hace que se expandan o contraigan, violando la estanqueidad. La despresurización y la contaminación del dispositivo también pueden conducir a la despresurización.

Por ejemplo, Sony enfatiza que la condición más importante para usar sus teléfonos "impermeables" es la presencia de todos los tapones necesarios en los agujeros. Si la prueba de estanqueidad al agua muestra que la humedad ha entrado en el dispositivo debido a fugas en los enchufes (en otras palabras, si las pruebas muestran que los enchufes que están bien cerrados no permiten que el agua se filtre dentro), el dispositivo se eliminará de la garantía debido a un "mal funcionamiento" .

Por cierto, un caso con "impermeable" puede costar dinero a Sony: en agosto de este año, el Tribunal Federal de Nueva York aprobó una demanda contra Sony Mobile Communications (USA) Inc. y Sony Electronics Inc. El tribunal determinó que las afirmaciones de la compañía sobre la "resistencia al agua" de varios modelos de Sony Xperia engañaron a los compradores. Es cierto que solo los propietarios estadounidenses de Sony Xperia mimados por la humedad pueden contar con una compensación.

Las fallas y limitaciones de los tapones llevaron a la aparición en el mercado de soluciones que no dependen tanto del medio ambiente, por ejemplo, nano-recubrimientos hidrófobos. Sin embargo, en su mayor parte, tales recubrimientos actúan como protección contra salpicaduras, ya que (como regla) no son completamente impermeables y se desgastan con el tiempo. Sin embargo, cuando está completamente sumergido, el agua comenzará a filtrarse a través de la "barrera protectora". Por ejemplo, en este video , un teléfono inteligente con un recubrimiento hidrofóbico Liquipel "vivió" bajo el agua durante solo 10 segundos más que un dispositivo sin protección.

Por lo tanto, la tecnología ha ido más allá. Aparecieron los llamados recubrimientos conformales. Una película especial de acrílico, poliuretano, resina epoxi, silicona o parileno " cubre " el microcircuito, protegiendo el dispositivo de la humedad y evitando la corrosión. Una de las empresas que desarrolla esta tecnología es HZO.

¿Cómo funciona HZO?


HZO usa parileno para proteger sus microchips. El recubrimiento de polímero se aplica utilizando el método de deposición química de vapor en instalaciones especiales de vacío. Los microcircuitos se colocan en pares de parileno que, al reaccionar, forman una capa protectora en la superficie de los circuitos.

Los componentes que no deben estar debajo de una película protectora (por ejemplo, contactos y conexiones eléctricas) están cubiertos con una capa aislante especial, enmascarada . Al final del proceso de deposición química, se desenmascaran.

La tecnología permite obtener un recubrimiento uniforme con un espesor de 5-10 micras sin espacios con alta resistencia a la humedad y resistencia a la penetración de líquidos de acuerdo con el estándar IPX8 .

La ventaja de la tecnología HZO sobre los métodos estándar como las juntas también radica en el hecho de que las grietas en el estuche no interfieren con la protección contra la humedad; por el contrario, el agua puede salir libremente del dispositivo a través de ellas sin dañarla. Pero con los sellos, todo es diferente: si el líquido ingresa al dispositivo (debido a la despresurización), los tapones solo evitarán la evaporación del agua, "encerrándolo" dentro del dispositivo.

¿Dónde se usa HZO?


HZO opera en un mercado valorado en $ 7 mil millones. El desarrollo de la esfera avanza a un ritmo exponencial, porque cada vez más fabricantes de productos electrónicos comienzan a centrar su atención en las tecnologías que permiten abandonar los tapones y sellos mecánicos.

Hoy en día, los productos de protección contra la humedad de HZO incluyen tabletas como Dell Latitude 12, auriculares inalámbricos Motorola e incluso cámaras de seguridad que requieren protección contra la lluvia, la nieve y la niebla.

Los lectores no fueron la excepción. Por ejemplo, la tecnología HZO protege los dispositivos Kobo Aura One. El lector cumple con el estándar IPX8 y, según el fabricante, sobrevivirá a la inmersión a una profundidad de dos metros en una hora.

Sin embargo, la compañía aún señala que si el lector se ahoga, debe retirarse del agua lo antes posible y la humedad debería filtrarse a través de los orificios de la caja. Además, no conecte el lector al cargador hasta que esté completamente seco.


En la foto ONYX BOOX Robinson Crusoe 2

Otra familia de lectores a prueba de agua HZO es el ONYX BOOX Robinson Crusoe y el ONYX BOOX Robinson Crusoe 2 . El nuevo Robinson Crusoe 2 es un lector de clase premium equipado con una pantalla E Ink Carta Plus con MOON Light. El lector está hecho de materiales de alta calidad, tiene un cuerpo delgado hecho de aleación de aluminio y vidrio ASAHI que protege contra arañazos.

El agua que ingresa al cuerpo del lector no daña los componentes metálicos y electrónicos. Sin embargo, como en el caso de Kobo Aura One, si el ONYX BOOX Robinson Crusoe 2 cayó al agua, es mejor sacar el lector de inmediato y permitir que el líquido se filtre a través de los agujeros y se evapore.

Según HZO, los ingenieros están tratando de extender la tecnología de protección contra la humedad a tantas áreas como sea posible: desde dispositivos portátiles hasta equipos médicos. Por lo tanto, en el futuro, cada vez más dispositivos electrónicos serán resistentes al agua y a la corrosión.



PD Esta semana, en nuestro blog sobre GT, se realizó una revisión sobre el lector ONYX BOOX Robinson Crusoe 2. En él, le presentamos el conjunto completo del dispositivo y también hablamos sobre su "relleno".

PPS Algunas reseñas más de los lectores ONYX BOOX:

Source: https://habr.com/ru/post/es409091/


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