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科研人员在纳米涂层领域取得研究进展

来源:人民日报 作者:曾志翔 2018-08-06 10:41:24
  日前,中科院宁波材料所等科研单位在纳米涂层领域取得研究进展。通过纳米防水涂层技术,给电路板和电子器件表面穿上一层“纳米防水服”,穿上这种“防水服”的手机和电子产品,再也不必担心会进水。

  日常生活中,人们有时会遇到耳机被雨淋湿而无法使用、电脑被水泼溅而键盘失灵,甚至手机掉到水池后无法开机等情况。因为水是电子产品的天敌,大多数电子产品遇水之后,性能严重下降,甚至无法使用。防水成为消费电子产品需要解决的关键难点技术之一。关于防水,人们最先想到的就是防水手表。防水手表不仅能防水泼溅,甚至能在50米、100米水压下使表盘不进水。防水产品早就有了,为什么还说防水对电子产品而言是难点呢?那是因为,手表由于表盘内部零部件和外部接触的部位比较少,通过密封的方法就能实现防水。

  手机等消费电子产品却不一样,一方面它内部的电子器件多,另一方面它还要具有信号交流、声音传输、感光成像等功能,这些功能导致消费电子产品需要有多个部位对外界开放。而这些开放的部位使得电子产品密封非常困难,成本高昂。此外,消费电子产品在使用过程中容易受到摔碰,摔碰后密封处容易产生缝隙,从而导致水容易进入电子产品内部,造成失灵或无法使用。

  科研人员发明的这种超薄的“防水服”,兼具防水、防护、散热功能,且对接口导电性、信号传输性和声音传输性没有影响。当手机掉到水中,甚至当屏幕和电池摔得分离时,它仍然能正常使用。

  实现这种纳米涂层的结构设计、量产性及99.999%的成品率并不容易,需要解决制备装备和材料工艺上的诸多关键技术,包括全自动一体化设计与在线监控技术,流场与温度场均匀性控制技术,行星台架自适应旋转技术,等离子体场、电场、化学场的优化融合技术等。

  在设备方面,科研人员开发了一系列低温等离子体纳米涂层制备设备,解决了涂层生产效率、质量、均匀性、成品率及性价比等方面存在的问题。在纳米涂层工艺上,科研人员攻克了单体功能团合成与调控技术和涂层多尺度结构控制技术,构建了多尺度梯度纳米涂层体系,解决了防水、防护与散热、透波性、导通性的矛盾。同时,科研人员开发并量产了一系列针对不同市场需求的防水纳米涂层设备。目前,中科院宁波材料所研制开发的纳米涂层制备技术在高端手机及无人机、汽车、海洋工程等领域中广泛应用,相关成果形成了具有自主知识产权的系列技术。

  (摘编自《中科院之声》)
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