
宏海福纳米超亲水材料在汽车领域的应用
随着汽车领域对于传感器、摄像镜头、HUD、激光雷达等器材的应用大量增加,为了解决传感器的环境适应性,比如解决防雾,防水、防水珠流挂、抗静电等问题,各类功能涂层也快速被应用,疏水材料在现阶段得到了广泛应用。目前绝大多数工业应用的疏水材料多为含氟有机物。因为疏水材料的含氟有机物难以分解,有在人体内积累导致致癌的风险,欧盟早已颁布《关于限制全氟辛烷磺酸销售及使用的指令(2006/122/EC的限制要求),部分长链、短链氟化物(PFOA)(APFO)(PFNA)(PFDA)(PFBS)(PFAS)等,未来将全面禁用有害有机氟化合物。
宏海福新材料把握时代需求,较早提出了以超亲水材料取代疏水材料的设想,并为此不断研发,目前以取得了突破性进展。
那么,什么是亲水和疏水呢?表面亲水性或者疏水性用对水接触角来衡量。水对固体表面的浸润性好,接触角小于90度,可以说该表面具有亲水性,反之,则称该表面是疏水的。具体来说,当固体表面上对水接触角小于5 °的表面被称为超亲水表面,大于150度的表面称为超疏水表面。
超亲水材料在防雾、防水珠流挂等功能上有得天独厚的优势:
比如,疏水表面并不能防雾,真正能防雾的只有超亲水界面。超疏水面一定程度上能延缓起雾,但超疏水面通常光透过率低。疏水面要形成防雾能力需要同时具备较大的接触角和滚动角,大水滴可以在重力作用下滑落,但细小的水滴不够重,往往会挂在镜片或窗口表面,影响成像和可视化程度。单独用低表面能材料难以实现超疏水界面,目前实用中最好的疏水膜层表面对水接触角不超过125°。用微观粗糙表面能够实现超疏水,但微观结构耐磨性差,透光性差,所以超疏水尚没有实现在光学领域的工业化应用。
超亲水材料取代疏水材料的主要难题在于亲水材料在:耐磨、耐紫外、有效时间等指标比疏水材料差,较难在车规级使用。
宏海福超亲水材料以实现车规级应用为目标,不断研发迭代,首先解决了工业化生产应用问题,不断优化材料和工艺,大幅提高了超亲水材料的适用性。部分指标已达了或超过了疏水材料的耐候性。目前,宏海福新材料针对此类问题已拓展一系列应用解决方案,已经开展了在车载镜头、激光雷达、电子后视镜片的应用。未来在车载触摸屏、AR-HUD、车灯及各类传感器领域还将进一步开发出新的应用产品。
下面是一系列解决方案的简要介绍:
一、激光雷达外罩
防水珠流挂: 在户外环境长时间工作时,如遇突发的下雨天,表面残留的水珠,会对激光雷达的精度产生影响,导致工作能力下降影响效率,同时后期维护清洁时也会因为其表面的特性残留如水渍、污渍等情况,严重影响了后续的使用。
抗静电、防尘:在长时间的户外工作中,它容易积聚灰尘等污渍,而在后期的维护清洁过程中,由于其表面的特性,容易残留水渍、污渍等问题,严重影响了后续使用,同时对激光雷达的精度产生负面影响,导致工作能力下降,进而影响效率。
为了解决上述痛点,宏海福新材料已将自研的超亲水纳米材料运用在了纳米超亲水PC膜上。该纳米超亲水材料的防水珠流挂、抗静电、防尘、耐用性领先市场上同类材料的数倍,并已形成完善的应用解决方案。
二、AR-HUD(增强现实抬头显示)、W-HUD(风挡型抬头显示抬头显示)
起雾:在潮湿、温差较大的环境下,水汽的出现可能会向投影面板和投影镜头上聚集,导致投影变得模糊不清,从而影响投影的清晰度,这一令人困扰的现象在密封式的UHD设备上尤为明显。
为了解决这一痛点,宏海福新材料已将自研的超亲水纳米防雾材料运用在了UHD(抬头显示)上。该超亲水材料的防雾性能、耐用性领先市场上同类材料的数倍,并已形成完善的应用解决方案。
三、车载镜头
起雾、水珠流挂:长期暴露于车外的摄像头会面临雨水、尘土、霜雾等多种环境考验,镜头表面容易出现脏污、起雾、挂水珠等现象。尤其是在夜间因为雾气的影响,车载镜头表面的反光和散射,导致识别能力下降,对汽车的安全辅助功能造成极大的影响,这将直接导致事故率的提升,所以迫切需要解决这一安全隐患!
为了解决这一痛点,宏海福新材料已将自研的超亲水纳米防雾材料运用在了车载镜头上。该超亲水材料的防雾性能、耐用性领先市场上同类材料的数倍,并已形成完善的应用解决方案。
四、车载投影仪
起雾:在潮湿或温差较大的环境中,投影仪镜头容易积聚大量水汽,这可能导致投影图像出现模糊,严重影响了乘客的观影体验。因此,在使用车载投影时,拥有防雾功能是确保投影清晰、保证画面高质量的重要因素之一。
为了解决这一痛点,宏海福新材料已将自研的超亲水纳米防雾材料运用在了车载投影仪上。该超亲水材料的防雾性能、耐用性领先市场上同类材料的数倍,并已形成完善的应用解决方案。
五、车内触摸屏
起雾: 在潮湿和温差较大的条件下,触摸屏表面容易产生雾气。这将导致其表面变得模糊不清,这会阻碍驾驶员获取屏幕提供的信息,对驾驶安全造成一定的影响,同时,如需快速操作某些指令,因为雾气的影响,可能会对触摸屏的反应灵敏度产生影响。
为了解决这一痛点,宏海福新材料已将自研的超亲水纳米防雾材料运用在了导电玻璃上。该超亲水材料的防雾性能、耐用性领先市场上同类材料的数倍,并已形成完善的应用解决方案。
六、汽车后视镜
水珠流挂: 雨天开车,后视镜常常被雨水淋的模糊不清,开车时对身后的情况只能看到一个大致轮廓,使用后视镜加热功能也只是杯水车薪,同样会存在分不清远近,甚至完全无法判断后方情况,给并线、超车带来很大困难,增加了驾驶难度,也存在着很大的安全隐患。翻看一些交通事故的起因,后视镜模糊导致的意外在交通事故中占比高达40%!
为了解决这一痛点,宏海福新材料已将自研的超亲水纳米防雾材料运用在了导电玻璃上。该超亲水材料的防雾性能、耐用性领先市场上同类材料的数倍,并已形成完善的应用解决方案。
七、汽车车灯罩
起雾:在行车的过程中,车灯的重要性不可忽视。然而,在湿冷环境中行车时,由于车灯的光源会产生一定热量,当其遇到相对冰冷的车灯罩时,可能导致车灯罩内部产生雾气。雾气通常会对照明效果特别是LED大灯产生一定的折射影响,降低了驾驶者在夜间的可见范围,这可能导致夜间难以及时发现障碍物或行人。同时,雾气导致光线异常散射,对周围的行人和车辆的视觉判断带来影响。
灯罩的防雾,在现阶段变得更加重要,比如华为最新开发应用在问界M9的DLP前照灯,可以产生投影效果,对防雾和防流挂的需求就显得尤为重要,好的防雾功能将使得投影大灯在提升驾驶安全性、趣味性方面得到更好的提升。因此,超亲水材料在车载应用领域会有越来越多的用途。
宏海福新材料,不断在汽车应用领域探索,为各类汽车功能部件提供功能涂层材料。现阶段正逐步解决汽车部件防水珠流挂、抗静电、防尘、防雾等问题,为驾驶者提供好的视觉体验,还帮助各类传感器提升安全性和效率,为汽车不断深化各类解决方案。