نسيج غير منسوج موصل للكهرباء مصنوع من الجرافين للبطانيات الكهربائية

يستبدل النسيج غير المنسوج الموصل المصنوع من الجرافين الدوائر التقليدية في البطانيات الكهربائية بشكل رئيسي من خلال الطرق التالية:

أولاً: طريقة الهيكل والربط

١. دمج عنصر التسخين: يُستخدم نسيج الجرافين الموصل غير المنسوج كطبقة تسخين بديلة لأسلاك المقاومة المصنوعة من السبائك وغيرها من مكونات الدوائر الكهربائية في البطانيات الكهربائية التقليدية. خلال عملية التصنيع، يُدمج نسيج الجرافين الموصل غير المنسوج مع أقمشة عازلة، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، تُطلى عجينة الجرافين على ركيزة ناعمة (مثل نسيج ألياف البوليستر غير المنسوج)، ثم تُدمج مع مواد موصلة مثل النحاس (على سبيل المثال، تُثبت أسلاك نحاسية على جانبي صفيحة تسخين الجرافين) لتشكيل وحدة تسخين متكاملة. لا حاجة إلى الأسلاك المتعرجة كما في الدوائر التقليدية. تتولد الحرارة من خلال الخصائص الموصلة والحرارية المتأصلة في النسيج غير المنسوج.
٢. تبسيط توصيل الدائرة: تتطلب الدوائر التقليدية أسلاكًا معقدة لتوصيل أسلاك المقاومة في حلقة. يمكن توصيل نسيج الجرافين الموصل غير المنسوج عبر أقطاب كهربائية بسيطة (مثل أسلاك النحاس المذكورة أعلاه)، لتوصيل جانبي النسيج غير المنسوج أو مناطق محددة بخطوط الطاقة وأجهزة التحكم. يمكن توصيل وحدات تسخين الجرافين المتعددة (في حال تقسيمها إلى مناطق) بالدائرة على التوازي أو التوالي مع الأسلاك، مما يبسط عملية التوصيل ويقلل من نقاط التوصيل، وبالتالي يقلل من خطر حدوث أعطال.

ثانيًا، استبدال التحقيق الوظيفي
1. التدفئة والتحكم في درجة الحرارة: تولد الدوائر التقليدية الحرارة عبر أسلاك مقاومة. أما النسيج غير المنسوج الموصل للحرارة والمصنوع من الجرافين، فيولد الحرارة بالاستفادة من موصليته الكهربائية الممتازة وخصائصه في التحويل الكهروحراري، كما يتيح التحكم في درجة الحرارة بدقة أكبر. يمكن تركيب مجسات حرارة في مناطق النسيج غير المنسوج، بالاقتران مع أجهزة تحكم (بما في ذلك المحولات ومفاتيح المناطق، إلخ)، للتحكم في درجة حرارة مناطق مختلفة (الصدر والبطن والأطراف السفلية) بشكل منفصل، بدلاً من نظام التحكم التقليدي في درجة الحرارة أحادي الدائرة أو أحادي المنطقة. ينتج عن ذلك استجابة أسرع، وتحكم أكثر تجانسًا في درجة الحرارة، وتجنب ارتفاع أو انخفاض درجة الحرارة بشكل موضعي.
٢. تحسين أداء السلامة: تنطوي أسلاك المقاومة التقليدية على مخاطر الكسر، والماس الكهربائي، والتسرب، والحريق. يتميز النسيج غير المنسوج الموصل المصنوع من الجرافين بمقاومته للانحناء وثباته العالي، كما أنه أقل عرضة للكسر نتيجة الطي أو غيره من الأسباب. يمكن تشغيل بعضها بجهد منخفض (مثل ٣٦ فولت، ١٢ فولت)، وهو أقل بكثير من الجهد التقليدي ٢٢٠ فولت، ما يجعله أكثر أمانًا. كما يمكن دمجه مع قماش عازل ومواد مثبطة للهب لتعزيز العزل ومقاومة الحريق، ليحل محل طرق ضمان سلامة الخطوط التقليدية من حيث المواد والبنية.

ثالثًا. التغييرات في عمليات الإنتاج والاستخدام
1. الإنتاج والتصنيع: تتطلب الدوائر التقليدية نسج وخياطة أسلاك المقاومة في جسم البطانية، وهي عملية معقدة. يمكن أولاً تصنيع أقمشة الجرافين الموصلة غير المنسوجة على شكل صفائح تسخين (مُلصقة داخل قماش عازل، وما إلى ذلك) واستخدامها كمكون منفرد يُوصل بطبقة مانعة للانزلاق، وطبقة زخرفية، وما إلى ذلك، في البطانيات الكهربائية، مما يُبسط عملية الإنتاج، ويُحسّن كفاءة الإنتاج، ويُسهّل الإنتاج على نطاق واسع.
٢. الاستخدام والصيانة: يصعب تنظيف البطانيات الكهربائية التقليدية ذات الدوائر الكهربائية، كما أنها عرضة للتلف نظرًا لحساسية أسلاك المقاومة للكسر والماء. أما البطانيات الكهربائية المصنوعة من نسيج غير منسوج موصل للكهرباء من الجرافين (بعض المنتجات) فتدعم الغسيل الآلي الكامل. وبفضل بنيتها المتينة، يقل احتمال تأثر أدائها الموصل للحرارة وقدرتها على توليد الحرارة بالغسيل، مما يحل مشكلة الغسيل الآلي التقليدية ويعزز سهولة الاستخدام ويطيل عمر المنتج.
ببساطة، إنها تستفيد من الخصائص المتأصلة فينسيج غير منسوج موصل للكهرباء مصنوع من الجرافينبفضل خصائصها المتميزة، مثل توليد الحرارة بالتوصيل، وسهولة دمجها، وأدائها الممتاز، يمكنها أن تحل محل وظائف الأسلاك وتوليد الحرارة والتحكم في درجة الحرارة في البطانيات الكهربائية التقليدية، وذلك في جميع مراحل العملية بدءًا من الهيكل والوظيفة وصولًا إلى الإنتاج والاستخدام. كما أنها تُحسّن من مستوى السلامة والراحة.