郝好
手机已然为人们生活中的必备工具,由于手机听筒配件不具有防水功能,致使手机在一些特殊环境中因接触水分而损坏。目前,国内外学者对于手机芯片、内存、触摸屏幕等方面进行深入研究,但对手机听筒配件防水研究很少。为此我希望发明一种用于手机听筒膜的防水织物材料,不仅能保证手机听筒配件具有防水功能,还不影响手机的音质效果。
正如地质学家王鸿祯所说:“任何研究工作都应有所创新,而创新的基础一是新概念的指导,二是新方法的突破。”
手机听筒膜,顾名思义就是使用在手机听筒上的一层高分子材料薄膜。起到保护手机听筒并赋予其新功能的作用。听筒膜主要是用于声学应用场合,可提供防水、防尘污染的屏障,且不会降低音质。目前,使用这种薄膜的材料很多,如PET(涤纶树脂)、PA(尼龙)等。不同的高分子材料具有不同的使用性能,而且每种材料的市场前景也不尽相同。在前期的课题研究过程中,我将主要精力放在了解并区分各材料防水性能中,毕竟只有充分了解其利弊,才能择优用在我的产品中,对本课题的理解也正是在這一环节中走向深入。
在之后的市场调研中,我发现市场上防水膜材料一般都采用聚四氟乙烯微孔薄膜,该薄膜防水性能极佳,但其对声音阻抗也很大,因此不适宜。随即我便将注意力转移到纺织品上,通过处理后可调控纺织品的孔径在一定的范围内,使纺织品具备优良防水性能的同时保持声音通透,减少声音衰减。至此,“新概念的指导”算是达标。
后续实验我侧重尽可能少地影响手机音质。经资料查证,影响吸声材料效果的因素主要是:材料的厚度、密度、孔隙率、结构因子和空气流阻等。另外,多孔吸声材料的吸声性能还与其安装条件有着一定程度的关连——当多孔吸声材料背后有空腔时,与该空气层用同样材料填满的效果类似,尤其是对中低频吸声性能比材料实贴在硬底面上会有较大提高,吸声系数将随空气层的厚度增加而随之增加。研究表明,织物的隔声性能与其厚度、平方米重、盖覆紧度等结构参数有关,而且相同织物对不同频率声波的隔声效果是不一样的,不同织物对不同频率声波具有选择性吸收或反射的特性。
防水织物材料以涤纶和尼龙织物为基材,采用轧、烘、焙工艺,将聚甲基丙烯酸酯类成膜剂和含氟防水剂处理织物,在基材表面形成一层薄膜,使其具有良好的防水透声效果。采用耐水压装置、隔声测试系统,测试该材料的耐水压强度、隔声性能、断裂强度、断裂伸长率,重点研究防水织物材料的防水性能与吸声性能。为了进行上述实验,更精确地展示研究成果,我有幸联系上了东华大学的段玲教授,得到允许进行实验,将“新方法的突破”贯彻到底。
过去,当着众人面发言不是我的擅长,然而课题答辩日,我没有丝毫畏缩,这份勇气缘于对课题的自信,更缘于长时间地认真做研究。