Нагревающая токопроводная краска / грунтовка для борьбы с антиобледенением

    Завод Светорезерв производит краски, проводящие электричество. Это называется электрической краской, и ее можно использовать на различных поверхностях, включая бумагу, пластик, дерево, картон или стекло.

    Электрическая краска использует углерод для проведения электричества.

    «Внутри этой жидкости находится множество мелких частиц углерода. Когда жидкость высыхает, эти частицы сближаются», - сказал Business Insider генеральный директор и соучредитель Петров В. «Когда жидкость высыхает, эти частицы становятся ближе друг к другу, по которым может течь электричество».

    Электрическая краска используется с печатной платой, которую затем можно подключить к компьютеру или переключателю. Краска действует как датчик устройства.

    С момента своего запуска в 2009 году компания продала более 200 000 продуктов, а краска стала основой нескольких творческих проектов, таких как интерактивная стена, музыкальный стол или звуковая фреска.

    Tech Insider расскажет вам все, что вам нужно знать о технологиях: гаджеты, инструкции, игры, наука, цифровая культура и многое другое.

    Что такое электрическая краска: состав и применение токопроводящих красок

    Проводящие чернила или проводящие краски существуют уже давно. Первоначально разработанные для использования в печатной электронике, приложения для этих материалов традиционно предназначались для печати печатных плат, которые находятся внутри электронных устройств, таких как смартфоны и компьютеры, которые мы используем каждый день. Но существует захватывающий мир новых приложений, доступных благодаря достижениям в области материаловедения, производства и электроники. Мы одержимы возможностями этих материалов и хотели поделиться своими знаниями, чтобы вы могли начать использовать этот уникальный набор возможностей в своих проектах и ​​продуктах.


    Что такое токопроводящие чернила?
    Электропроводящие краски - это краски, которые являются электропроводными, то есть проводят электричество. Они состоят из проводящего пигмента, например серебра, меди, никеля или различных форм углерода, либо взвешенных в виде частиц, либо растворенных в растворе. Существует множество различных составов, каждый из которых разработан для конкретных применений с определенными свойствами материала.

    Хотя большинство людей используют термины «проводящая краска» и «проводящая краска» как синонимы, существует техническое различие между этими двумя терминологиями и несколькими разными определениями. Принято считать, что краска - это материал, который распыляется или наносится кистью на поверхность, а чернила - это материал, который печатается на поверхности. Кроме того, краска обычно описывает материал, который находится на поверхности подложки, в то время как чернила проникают через поверхность, как чернила на бумаге. Как, вероятно, теперь ясно, различие между чернилами и красками не всегда ясно, но в целом при работе с печатной электроникой большинство материалов называют чернилами из-за использования печати в производстве.

    Есть много компаний, которые производят проводящие краски для потребительского рынка, используя в качестве проводящего материала проводящий углерод, графит, медь или серебро. Прежде чем выбирать токопроводящую краску, стоит ознакомиться с плюсами и минусами различных проводников. Для медных и серебряных красок могут потребоваться растворители, чтобы они оставались в суспензии, поэтому они могут быть токсичными, требовать отверждения, вентиляции или того и другого. Краски на основе металлов также содержат частицы, которые могут выпадать из раствора или окисляться, поэтому после нанесения их срок годности может быть короче. Наконец, токопроводящие чернила из металлов, как правило, имеют гораздо более высокую цену, что делает их дорогостоящими для использования в крупномасштабных приложениях. Серебряная проводящая краска может использоваться для бумажных схем, но из-за редкой природы материала серебряные проводящие чернила дороги по сравнению с краской на основе графита и зависят от рыночных колебаний цены самого серебра. По сравнению с металлическими проводниками, такими как серебро, никель или медь, графит имеет более высокое удельное электрическое сопротивление, но его гораздо проще получить, и его можно использовать в больших количествах по низкой цене. Существует множество различных красок и форматов, разработанных для различных случаев использования и применения, в том числе маленькие бутылочки, шприцы, ручки, банки или даже аэрозольные баллончики. Есть даже онлайн-видео по созданию «токопроводящей краски своими руками» в домашних условиях.

    Есть много разных способов нанесения токопроводящих чернил. К ним относятся флексография, ротогравюра, трафаретная печать, распыление, окунание, дозирование шприцев и трафаретная печать. Конкретный состав материала проводящих чернил будет варьироваться в зависимости от процесса печати или метода нанесения, поскольку различное оборудование потребует разных свойств. Технология печати с использованием проводящих чернил сильно различается, поэтому разные краски оптимизированы для разных температур, времени высыхания, скорости потока, вязкости, проводимости, сопротивления и размера частиц, а также других переменных.

    Обычное применение токопроводящей краски, с которым большинство людей знакомо, - это обогреватели лобового стекла. Тем не менее, существует множество распространенных вариантов использования этих технологий, в том числе использование в фотоэлектрических элементах (солнечных элементах), RFID-метках, медицинских устройствах, включая тест-полоски для диагностики диабета, встроенную электронику, носимую электронику, 3D-антенны, гибкую гибридную электронику, электронные схемы, сенсорные экраны и многое другое. Но мы видим еще большее будущее в искусственной среде. Электропроводящие чернила и краски найдут свое следующее успешное применение в умных зданиях и автомобилестроении.

    Завод Светорезерв — мы фокусируемся на разработке сценариев использования в умных зданиях и автомобилях с использованием проводящих чернил для создания умных поверхностей. Мы используем эти материалы и другие технологии печатной электроники для создания широкого спектра датчиков. В зависимости от сценария использования мы можем выбрать из множества проводящих чернил, чтобы превратить обычные поверхности в умные. Мы также производим, используем и продаем наш собственный состав, Electric Paint, который был разработан для обслуживания нетронутого рынка индивидуальных инженеров и дизайнеров, желающих создать прототип с печатной электроникой.

    Об электрической краске
    Electric Paint - это электропроводящая краска на водной основе, которая была разработана как простая в использовании альтернатива промышленным проводящим чернилам. Этот материал нетоксичен, водорастворим, электропроводен и может использоваться для создания небольших печатных схем и емкостных датчиков.

    Electric Paint использует комбинацию технического углерода и графита в водорастворимом растворе для изготовления проводящей краски на водной основе. В нем используются материалы и связующие, используемые в пищевой промышленности, для создания формулы углеродных чернил, не содержащих растворителей и безопасных. Углерод является одним из элементов, таких как кислород или водород, которые, в свою очередь, могут принимать разные формы, такие как алмаз или графит, древесный уголь или сажа. Electric Paint использует две формы углерода, технического углерода и графита для создания максимальной проводимости наряду с желаемыми физическими характеристиками, такими как гибкость и вязкость, подходящие для домашнего использования. Комбинация технического углерода и графита делает Electric Paint «угольной краской» в промышленности, и они также придают ей глубокий черный цвет.

    Электрическая краска высыхает на воздухе при комнатной температуре, поэтому не требует отверждения. Его можно наносить на большинство непроводящих материалов кистью, валиком, распылителем, трафаретом или трафаретной печатью. По мере высыхания краски вода в ней испаряется, оставляя на поверхности проводящие частицы. Electric Paint можно наносить на широкий спектр подложек, таких как бумага, картон, дерево, гипсокартон, текстиль, пластик, стекло и большинство негидрофобных поверхностей (любая поверхность, которая не отталкивает воду), включая негидрофобные. пластмассы. При нанесении тонким слоем путем трафаретной печати на бумагу или текстиль, Electric Paint является гибким и допускает некоторый изгиб. Поскольку краска Electric Paint водорастворима, она не является водонепроницаемой и может размазываться. Это можно контролировать, заклеив Electric Paint акриловым лаком, спреем или водонепроницаемым покрытием. После герметизации электрическую краску можно покрыть другой акриловой краской, чтобы полностью скрыть ее или добавить цвета. Герметизация краски не влияет на ее проводимость, так как краска остается нетронутой под герметизирующим слоем.

    Электропроводность поверхности, покрытой краской Electric Paint, зависит от способа нанесения краски и толщины слоя. При толщине 50 микрон электрическая краска имеет сопротивление листа 55 Ом / квадрат. Как правило, чернила на углеродной основе, такие как Electric Paint, имеют более высокую стойкость по сравнению с серебряной краской или чернилами на основе меди. Как водорастворимую краску, Electric Paint можно разбавить, добавив воды, чтобы изменить вязкость материала, однако это может повлиять на проводимость краски. Electric Paint сохнет при комнатной температуре и не требует защитных средств, вентиляции или специального оборудования.


    Почему мы разработали Electric Paint
    Основатели изучали новые области применения электронных схем и изо всех сил пытались найти образцы проводящей краски для тестирования. Даже сегодня получение небольших образцов или покупка токопроводящих красок - нетривиальная задача. Производители токопроводящих чернил обычно требуют реквизиты компании для регистрации интереса, или требуют больших объемов или регулярных обязательств по заказу, прежде чем предоставлять расценки или образцы. Тогда, как и сегодня, получить образцы материалов для экспериментов было почти невозможно для отдельных людей, но все еще сложно для небольших компаний. Кроме того, большинство токопроводящих красок, доступных на рынке, имеют гиперспецифические ограничения применения, используют токсичные растворители, требуют специальной вентиляции или оборудования, высокотемпературного отверждения или сложного печатного оборудования. Еще в 2009 году практически не было коммерчески доступных материалов для тех, кто хотел бы провести базовые, безопасные, быстрые и недорогие испытания с токопроводящими красками.

    Не имея возможности получить материал, который бы соответствовал их техническим требованиям, команда Завод Светорезерв разработал свой собственный рецепт электропроводящей краски, первоначально названный E-Paint. Когда они закончили учебу и представили свои работы, их завалили просьбами людей, желающих приобрести материал. Хотя краска была разработана для удовлетворения более широких потребностей их проекта, они обнаружили огромный неиспользованный рынок и решили коммерциализировать краску. Компания Bare Conductive была основана для вывода этой технологии на рынок и удовлетворения спроса на создание недорогих емкостных датчиков.

    С течением времени E-Paint превратился в Electric Paint. Сегодня материал поставляется в трех форматах: туба на 10 мл, банка на 50 мл и туба на 1 л. Electric Paint можно приобрести в интернет-магазине или в глобальной сети торговых посредников, от дистрибьюторов электроники до поставщиков материалов, робототехники и магазинов DIY. Для покупки или использования материала не требуются формы, специальные инструменты или отношения с поставщиками.

    Что наиболее важно, краска теперь дополняется ассортиментом продукции, который включает оборудование, печатные датчики и комплекты для разработки. Этот пакет продуктов означает, что люди могут получить в свои руки полный набор технологий, необходимых для создания прототипов сенсорных и бесконтактных датчиков с помощью Electric Paint. Таким образом, любой может экспериментировать с печатной электроникой и встраивать датчики в свою среду, создавая крупномасштабные сенсорные датчики и датчики приближения.

    В Bare Conductive мы считаем, что емкостное зондирование раскрывает самый большой потенциал Electric Paint: превращает обычные поверхности в умные. Поскольку Electric Paint можно наносить на широкий спектр недорогих поверхностей, таких как бумага, это открывает возможность использовать недорогие, массовые производственные процессы для изготовления датчиков. Этот акцент на чувствительности является основным отличием Bare Conductive от других производителей проводящих чернил. В то время как большинство компаний, производящих токопроводящие материалы, относят себя к индустрии покрытий, Bare Conductive - это в значительной степени электронная компания, сосредоточенная на стеке технологий, который превращает печатную электронику из пассивных компонентов в платформу для создания рабочих поверхностей и пространств, в которых мы живем. , и путешествовать, безопаснее, здоровее и необычнее.


    Как мы используем электрическую краску
    Electric Paint можно использовать для большинства тех же применений, что и другие проводящие материалы. Его можно окрашивать для создания цепей, как показано в комплекте электрических красок, или в качестве проводящего покрытия для экранирования, как показано с экранированием от электромагнитных помех в гитарах. Поскольку краска сохнет при комнатной температуре и из-за своей вязкости, электрическая краска также может вести себя как клей и может использоваться в качестве проводящего клея для холодной пайки непостоянных соединений, поэтому два электрических компонента можно прикрепить без использования паяльника. Electric Paint также можно наносить на текстиль, расширяя возможности интеграции электроники в носимые устройства. Однако основной вариант использования Electric Paint - разработка емкостных датчиков с печатным рисунком.


    Что такое емкостное зондирование и какое отношение оно имеет к Electric Paint?

    Емкостное зондирование - это технология зондирования, которая работает за счет генерации электрического поля. Это поле может обнаруживать близлежащие объекты, обнаруживая любые нарушения. Хотя вы, возможно, не слышали этот термин, скорее всего, вы используете эту технологию ежедневно, поскольку емкостное зондирование - это технология, используемая на экранах смартфонов для обнаружения прикосновения. Емкостное зондирование также может использоваться для обнаружения приближения, что позволяет легко обнаружить что-либо, не касаясь его напрямую. Это особенно полезно для случаев, когда важны жесты, движения или гигиена. При печати на поверхности и подключении к нужному оборудованию и программному обеспечению Electric Paint можно использовать для создания дискретных, гибких и крупномасштабных емкостных датчиков. Мы проектируем, разрабатываем и производим полный набор технологий, от материалов (Electric Paint) до аппаратного и программного обеспечения, что упрощает производство и настройку емкостных датчиков.

    У нас есть ряд продуктов и комплектов для разработки, ориентированных непосредственно на потребителей, таких как Touch Board (Arduino), Pi Cap (Raspberry Pi), Touch Board Pro Kit и Interactive Wall Kit, которые позволяют пользователям создавать датчики с помощью Electric Paint или других проводящие материалы. Эти датчики можно использовать для преобразования прикосновения в свет, звук или данные. Печатные датчики также можно регулировать и настраивать, поэтому их можно превратить в датчики приближения для обнаружения объектов на расстоянии, из-за подложки или для запуска выходных сигналов издалека. При создании датчиков дизайн, рисунок и форма нанесения Electric Paint так же важны, как и сам материал, поскольку эти факторы влияют на характеристики датчика. Наш продукт с печатным датчиком является примером эффективного шаблона, оптимизирующего возможности датчика для определения приближения.

    Сделать нашу технологию доступной для отдельных потребителей имеет решающее значение для развития нашей технологии. Благодаря нашему сообществу пользователей мы видели бесчисленные примеры того, как печатную электронику можно использовать для создания интерфейсов, сенсорных поверхностей и датчиков присутствия как в малых, так и в крупных масштабах. Печатные датчики используются в различных средах, от мебели до полов и стен. Благодаря Touch Board мы увидели, как наше сообщество создает интеллектуальную среду. От обоев, которые воспроизводят звук при прикосновении к печатному рисунку, до больших интерактивных поверхностей, где датчики встроены в стены, чтобы вызывать проекции на поверхность. Touch Board, Pi Cap и наши комплекты для разработки предлагают легкую отправную точку для изучения емкостных датчиков и потенциала печатной электроники в искусственной среде.

    Промышленные приложения и отраслевые партнерства
    Мы видим, что аудитория Electric Paint остается в основном в сфере индивидуальных потребителей, однако технологический стек, который мы разработали, обслуживает гораздо более широкий рынок. Вот почему мы тесно сотрудничаем с крупными отраслевыми партнерами, чтобы разработать и интегрировать нашу технологию печатной электроники в интеллектуальные пространства будущего. Наши печатные датчики позволяют нам создавать индивидуальные интерфейсы, обнаруживать нежелательных гостей или собирать анонимные данные о пользователях, даже отслеживать утечки воды. Мы трансформируем искусственную среду и в настоящее время разрабатываем датчики для умных зданий, автомобилей и умного дома. Будь то интерфейс на вашей приборной панели, отслеживание движения человека в комнате или обнаружение утечки жидкости, мы только начали изучать множество существующих возможностей, позволяющих использовать силу проводящих чернил и красок для создания умных поверхностей, и мы можем ' Жду, чтобы увидеть, куда это нас приведет.