قماش غير منسوج موصل للكهرباء من الجرافين للبطانيات الكهربائية

تحل الأقمشة غير المنسوجة الموصلة بالجرافين محل الدوائر التقليدية في البطانيات الكهربائية بشكل أساسي من خلال الطرق التالية:

أولاً: البنية وطريقة الاتصال

١. دمج عناصر التسخين: يُستخدم قماش الجرافين غير المنسوج الموصل للكهرباء كطبقة تسخين بديلاً عن سلك المقاومة المصنوع من السبائك وهياكل الدوائر الكهربائية الأخرى في البطانيات الكهربائية التقليدية. أثناء عملية التصنيع، يُدمج قماش الجرافين غير المنسوج الموصل للكهرباء مع قماش عازل، إلخ. على سبيل المثال، يُطلى معجون الجرافين على ركيزة ناعمة (مثل قماش ألياف البوليستر غير المنسوج)، ثم يُدمج مع مواد موصلة للكهرباء مثل النحاس (على سبيل المثال، تُثبت أسلاك نحاسية على جانبي صفيحة تسخين الجرافين) لتشكيل وحدة تسخين متكاملة. لا حاجة للأسلاك المتعرجة كما في الدوائر الكهربائية التقليدية. تُولّد الحرارة من خلال خصائص التوصيل والتسخين الكامنة في القماش غير المنسوج.
٢. توصيل دائرة مُبسّط: تتطلب الدوائر التقليدية توصيلات مُعقّدة لتوصيل أسلاك المقاومة في حلقة. يُمكن توصيل قماش الجرافين غير المنسوج الموصل عبر أقطاب كهربائية بسيطة (مثل أسلاك النحاس المذكورة أعلاه)، مما يربط جانبي القماش غير المنسوج أو مناطق مُحدّدة منه بخطوط الكهرباء وأجهزة التحكم. يُمكن توصيل وحدات تسخين جرافين متعددة (في حال تقسيمها إلى مناطق) بالدائرة على التوازي أو على التوالي باستخدام الأسلاك، مما يُبسّط عملية التوصيل ويُقلّل من عُقد الخطوط، ويُقلّل من خطر الأعطال.

ثانياً، استبدال التحقيق الوظيفي
١. التدفئة والتحكم في درجة الحرارة: تُولّد الدوائر التقليدية الحرارة عبر أسلاك المقاومة. أما قماش الجرافين غير المنسوج الموصل للكهرباء، فيُولّد الحرارة مستفيدًا من موصليته الكهربائية الممتازة وخصائصه الكهروحرارية، كما يُمكنه التحكم في درجة الحرارة بدقة أكبر. يُمكن تركيب مستشعرات درجة الحرارة في مناطق القماش غير المنسوج، بالتزامن مع أجهزة التحكم (بما في ذلك المحولات ومفاتيح المناطق، إلخ)، للتحكم في درجة حرارة مناطق مختلفة (الصدر والبطن والأطراف السفلية) بشكل منفصل، مُستبدلًا بذلك الدائرة المفردة التقليدية أو التحكم البسيط في درجة حرارة المنطقة. يُؤدي هذا إلى استجابة أسرع، وتحكم أكثر اتساقًا في درجة الحرارة، وتجنب ارتفاع درجة الحرارة أو انخفاضها بشكل موضعي.
٢. تحسين أداء السلامة: تنطوي أسلاك مقاومة الدوائر التقليدية على مخاطر الكسر، والقصر الكهربائي، والتسرب، والحرائق. يتميز النسيج غير المنسوج الموصل بالجرافين بمقاومته للانحناء وثباته الجيد، كما أنه أقل عرضة للكسر بسبب الطي أو غيره. يمكن تشغيل بعضها بجهد منخفض (مثل ٣٦ فولت، ١٢ فولت)، وهو أقل بكثير من جهد ٢٢٠ فولت التقليدي وأكثر أمانًا. كما يمكن دمجه مع قماش عازل ومواد مقاومة للحريق لتحسين أداء العزل ومقاومة الحريق، ليحل محل أساليب ضمان سلامة الخطوط التقليدية من حيث المواد والهيكل.

ثالثًا. التغييرات في عمليات الإنتاج والاستخدام
١. الإنتاج والتصنيع: تتطلب الدوائر التقليدية نسج أسلاك المقاومة وخياطتها في جسم البطانية، وهي عملية معقدة. يمكن أولاً تحويل قماش الجرافين الموصل غير المنسوج إلى صفائح تسخين (مُلصقة داخل نسيج عازل، إلخ) واستخدامه كعنصر واحد لتوصيله بطبقة مانعة للانزلاق، أو طبقة زخرفية، إلخ، في البطانيات الكهربائية، مما يُبسط عملية الإنتاج، ويحسن كفاءته، ويُسهّل الإنتاج على نطاق واسع.
٢. الاستخدام والصيانة: يصعب تنظيف البطانيات الكهربائية التقليدية ذات الدائرة الكهربائية، كما أنها عرضة للتلف نظرًا لحساسية أسلاك المقاومة للكسر والماء. أما البطانيات الكهربائية المصنوعة من قماش غير منسوج موصل للكهرباء من الجرافين (بعض المنتجات) فتدعم الغسيل الآلي. وبفضل بنيتها المستقرة، يقل تأثير الغسيل بالماء على أداء التوصيل الحراري، مما يحل مشكلة الغسيل بالماء التقليدي، ويزيد من سهولة الاستخدام وعمر المنتج الافتراضي.
وبعبارات بسيطة، فإنه يستفيد من الخصائص المتأصلة فينسيج غير منسوج موصل بالجرافينبفضل قدرتها على توصيل الحرارة، وسهولة دمجها، وأدائها الممتاز، تُغني عن وظائف الأسلاك، وتوليد الحرارة، والتحكم في درجة الحرارة في البطانيات الكهربائية التقليدية، بدءًا من الهيكل، والوظيفة، وصولًا إلى الإنتاج والاستخدام. كما تُحسّن أداء السلامة والراحة.