Самарский студент придумал «теплопластырь» для защиты гаджетов от морозов
. Разработка поможет увеличить время работы смартфонов в условиях холодовВ Самарском вузе студент придумал «теплопластырь» для защиты гаджетов от морозов
Самарский студент Булат Халитов разработал «теплопластырь» для защиты гаджетов от морозов
Студент Самарского университета им. Королева разработал легкий и экономичный электронагреватель для гаджетов в виде гибкой и очень тонкой (как два листа бумаги) пленки, которую можно наклеить на предмет, нуждающийся в защите от холода.
Подробностями и фотографиями новой разработки вуз поделился с РБК Life.
Как это работает
Такая пленка, внутри которой находится инновационный нагревательный элемент, сможет эффективно согреть зимой не только смартфоны, но и другую портативную электронику. Возможно применение даже на более габаритных аппаратах, например аккумуляторах электромобилей. Свой проект студент четвертого курса Института авиационной и ракетно-космической техники Самарского университета им. Королева Булат Халитов уже успешно защитил в качестве стартапа.
Аккумуляторные батареи в различных электронных устройствах крайне чувствительны к низким температурам и очень быстро разряжаются на холоде. Специальный ультратонкий плоский нагреватель способен поддерживать оптимальную температуру в аккумуляторных системах и гаджетах. При этом он сам потребляет минимум энергии.
Получать электроэнергию нагреватель будет от аккумулятора, который он должен согревать, — для разных устройств планируется в дальнейшем придумать свою собственную систему подключения и отключения нагревателя. На скорость разряда аккумулятора работа экономичной «электрогрелки» повлияет в гораздо меньшей степени, чем холодная погода.
«Теплопластырь» для защиты от морозов необходимо приклеивать на смартфон или другой гаджет
Инженерные особенности разработки
Конструкционно нагревательная пленка, общая толщина которой 0,2 мм, состоит из термостойкой полимерной основы толщиной до 50 мкм (0,05 мм) и двух тонких функциональных слоев, создаваемых с помощью вакуумного ионно-плазменного метода.
Сначала на полимерную основу посредством осаждения ионно-плазменного потока в вакууме наносится первый функциональный слой толщиной до 25 мкм. Внутри него при кристаллизации образуются особые «наностолбики», сориентированные примерно в одном направлении (почти как иголки у испуганного ежа, привели пример разработчики). Этот слой потом нагревается за счет протекания через него электрического тока при работе нагревателя, а «наностолбики» обеспечивают необходимые свойства нагревающего слоя.
Затем на нагревательный слой тем же вакуумным ионно-плазменным методом наносится второй слой (толщиной также до 25 мкм). Он с более высоким коэффициентом теплопроводности, и его задача — эффективный отвод сгенерированного тепла в направлении объекта, защищаемого от холода.
После этого устанавливаются специальные коннекторы для подачи электропитания, и весь этот нагревательный «бутерброд» герметизируется со всех сторон температуростойкой полимерной основой. Пользователю при эксплуатации важно закрепить или приклеить нагреватель на согреваемый объект правильной стороной.
Комментарии разработчиков
«В числе конкурентных преимуществ такого нагревателя, по сравнению с подобными устройствами на рынке, — очень маленькая толщина, гибкая конструкция и малое потребление энергии из-за высокого удельного электросопротивления — около 3 Ом∙мкм. Максимально допустимая температура нагрева конструкции — 150 °C. Срок службы такого нагревателя должен составить порядка 50 тыс. часов», — рассказал разработчик нагревателя Булат Халитов.
«Вакуумный ионно-плазменный способ получения первого функционального слоя с высоким удельным электрическим сопротивлением — в три раза больше, чем у нихрома, — и малой толщиной резистивного слоя позволяет создавать малогабаритные плоские электронагреватели с плотностью теплового потока на уровне 1 кВт на 1 кв. м, что порой просто невозможно или же очень трудоемко создать с помощью иных технологий. Это, пожалуй, самый компактный из существующих видов электронагревателей с высоким быстродействием», — подчеркнул старший преподаватель кафедры производства летательных аппаратов и управления качеством в машиностроении, руководитель направления по нанесению специальных покрытий НИЧ-90 Самарского университета Михаил Гиорбелидзе.
Перспективы разработки
Пока что создан прототип обогревателя, проведены первые испытания. Разработку планируется запатентовать. Готов проект малого предприятия по выпуску такой продукции, ведется поиск инвесторов. Потенциальное применение устройств, создаваемых по такой технологии, разработчики видят не только в сфере портативных гаджетов — смартфонов и пауэрбанков, но и в автомобильной отрасли — для подогрева аккумуляторов электрокаров.
Ранее пермский студент Иван Фролов разработал встраиваемую в мобильный телефон систему «самозарядки». Изобретение позволяет превращать механическую энергию в электрическую и таким образом подзаряжать гаджет. С помощью технологии любители путешествовать смогут «оживлять» телефон, чтобы совершить звонок или вызвать службу спасения.
