تويت
كيف تكون الأجهزة مضادة للماء أو مقاومة للسوائل
يدعي العديد من مصنعي الأجهزة الإلكترونية والهواتف المحمولة بأنّها مقاومةٌ للماء، لكن هل هي فعلًا كذلك؟ ما الذي يحدد ذلك؟ وما الفرق بين الأجهزة العازلة أو المضادة للماء والأجهزة المقاومة له؟ كيف تكون الأجهزة مضادةً للماء تحديدًا؟ سنحاول تغطية كافة الأسئلة السابقة في مقالنا التالي لنقدم لك كل ما تبحث عنه في هذا الخصوص.
الأجهزة المضادة والمقاومة للماء
تُعرف الأجهزة المضادة للماء على أنّها الأجهزة التي لا تسمح له بالدخول إلى مكوناتها المادية في أي وقتٍ، أمّا الأجهزة المقاومة للماء فهي الأجهزة التي قد تسمح له بالدخول عند ظروفٍ وشروطٍ معينةٍ، ويمكننا أن نقول أنّ جميع الأجهزة التكنولوجية الموجودة في يومنا تقريبًا هي من النوع المقاوم للماء وليس المضاد.
إن الفرق بين المصطلحين دقيقٌ ومهمٌ بنفس الوقت؛ إذ يمكن لهاتفك مثلًا أن يكون مقاومًا لمياه المطر، لكنه ليس مناسبًا للغوص به إلى أعماق البحر، وكذلك ساعتك الذكية قد تفيدك تحت الماء لكن لا يمكنك الضغط على أيٍّ من أزرارها، لأن ذلك سيفتح الصمامات العازلة للماء مما يسمح له بالتسرب إليها.
تتحدد مدى مقاومة الجهاز للماء وفق معيارين أو تصنيفين رئيسيين هما تصنيف حماية الدخول (IP) وتصنيف atmospher (ATM)، ولا يستخدم التصنيفان مع بعضهما إلا في حالاتٍ نادرةٍ.
تصنيف ATM
يستخدم هذا التصنيف على الأجهزة القابلة للارتداء، من ساعاتٍ ذكيةٍ وأجهزة اللياقة البدنية وغيرها، على سبيل المثال ستجد على الجزء الخلفي لتلك الأجهزة 5ATM أو "مقاومة للماء حتى 50 مترًا"، وهذا يعني أنّ هذا الجهاز يستطيع منع الماء من الدخول إليه حتى لو كان على عمق 50 مترًا تحت سطح الماء وتحت أي ظرفٍ من الظروف، شرط أن تكون هذه الظروف ثابتةً من حيث الضغط، إذ يستطيع هذا الجهاز حماية مكوناته من الماء لعمق 50 مترًا لكنه غير قادرٍ على ذلك إذا كنت تتزلج على الماء وضربه الماء، لأن الضغط المولد عليه في هذه اللحظة أكبر بكثيرٍ من الضغط الثابت على عمق 50 مترًا.
كلما ازداد تصنيف ATM كلما كان ذلك أفضل، فإن خيّرت بين جهازين أحدهما 10 ATM وآخر 5ATM، اختر الأول بالتأكيد لأنّه يستطيع تلبية كافة نشاطاتك المائية دون الخوف من تعرضه للضغط العالي..
تصنيف IP
يُستخدم هذا التصنيف بشكلٍ شائعٍ في الأجهزة ذات الحجم الكبير نسبيًّا والهواتف المحمولة ومكبرات الصوت وغيرها، يكون هذا التصنيف بشكل IPxy، تشير x إلى مدى مقاومة الجهاز للغبار والمكونات القاسية، أمّا y تعبر عن مدى مقاومته للماء وتتدرج من رقم 0 إلى رقم 9، بحيث 9 هي أقصى درجة من الحماية، وفق الآتي:
آلية تصميم الجهاز لمقاومة الماء
قد تحتوي الأجهزة على العديد من الفتحات التي تسمح بتسرب الماء إلى داخلها، كيف يتم عزل جميع هذه الفتحات وجعلها كتومةً للماء؟
سنأخذ الهاتف المحمول لتبيان ذلك، يحوي الهاتف المحمول على الكثير من الفتحات، أزرار ومنفذ الشحن ومكبر الصوت والميكروفون، ولا يمكننا أن ننسى أكبر التهديدات؛ الحافة بين جسم الهاتف وشاشته الزجاجية، كل تلك الفتحات بحاجةٍ لعزلٍ جيدٍ.
تتم عملية عزل الشاشة باستخدام عدة طبقاتٍ من الغراء الخاص بالأجهزة الإلكترونية، بالإضافة إلى الأشرطة اللاصقة، لكن لا يمكن استخدامه لعزل المنافذ والأجزاء المكونات القابلة للإزالة من الهاتف، كدرج بطاقات SIM ومنفذ الشحن ومنفذ سماعة الرأس، لذا تستخدم حلقات دائرية من المطاط، أمّا الأزرار، فيلجأ مصنعو الهواتف لعزلها باستخدام تقنيةٍ مختلفةٍ، وهي عبارةٌ عن مجموعةٍ صغيرةٍ من مطاط السيليكون، تقوم بفصل القسم المادي للزر بشكلٍ تامٍّ عن أقطابه الكهربائية.
لكن بالمقابل لا يمكن عزل بعض المكونات بشكلٍ تام، مثل مكبر الصوت والميكروفون، فهي بحاجةٍ إلى حركة هواء داخلة وخارجة لتوليد اهتزازات الصوت، لذا يلجأ المصنعون إلى عزلها باستخدام غشاءٍ رقيقٍ جدًا يسمح للهواء بالدخول وموازنة الضغط داخل الهاتف ويمنع الماء من ذلك.
حدود مقاومة الجهاز للماء
حتى ولو كان الجهاز يحمل تصنيف IP أو ATM عالٍ، فإنّه يتحدد ببعض القيود التي لا يمكنه تجاوزها وإلا تعرض للخرب، من هذه القيود:
الأجهزة المضادة والمقاومة للماء
تُعرف الأجهزة المضادة للماء على أنّها الأجهزة التي لا تسمح له بالدخول إلى مكوناتها المادية في أي وقتٍ، أمّا الأجهزة المقاومة للماء فهي الأجهزة التي قد تسمح له بالدخول عند ظروفٍ وشروطٍ معينةٍ، ويمكننا أن نقول أنّ جميع الأجهزة التكنولوجية الموجودة في يومنا تقريبًا هي من النوع المقاوم للماء وليس المضاد.
إن الفرق بين المصطلحين دقيقٌ ومهمٌ بنفس الوقت؛ إذ يمكن لهاتفك مثلًا أن يكون مقاومًا لمياه المطر، لكنه ليس مناسبًا للغوص به إلى أعماق البحر، وكذلك ساعتك الذكية قد تفيدك تحت الماء لكن لا يمكنك الضغط على أيٍّ من أزرارها، لأن ذلك سيفتح الصمامات العازلة للماء مما يسمح له بالتسرب إليها.
تتحدد مدى مقاومة الجهاز للماء وفق معيارين أو تصنيفين رئيسيين هما تصنيف حماية الدخول (IP) وتصنيف atmospher (ATM)، ولا يستخدم التصنيفان مع بعضهما إلا في حالاتٍ نادرةٍ.
تصنيف ATM
يستخدم هذا التصنيف على الأجهزة القابلة للارتداء، من ساعاتٍ ذكيةٍ وأجهزة اللياقة البدنية وغيرها، على سبيل المثال ستجد على الجزء الخلفي لتلك الأجهزة 5ATM أو "مقاومة للماء حتى 50 مترًا"، وهذا يعني أنّ هذا الجهاز يستطيع منع الماء من الدخول إليه حتى لو كان على عمق 50 مترًا تحت سطح الماء وتحت أي ظرفٍ من الظروف، شرط أن تكون هذه الظروف ثابتةً من حيث الضغط، إذ يستطيع هذا الجهاز حماية مكوناته من الماء لعمق 50 مترًا لكنه غير قادرٍ على ذلك إذا كنت تتزلج على الماء وضربه الماء، لأن الضغط المولد عليه في هذه اللحظة أكبر بكثيرٍ من الضغط الثابت على عمق 50 مترًا.
كلما ازداد تصنيف ATM كلما كان ذلك أفضل، فإن خيّرت بين جهازين أحدهما 10 ATM وآخر 5ATM، اختر الأول بالتأكيد لأنّه يستطيع تلبية كافة نشاطاتك المائية دون الخوف من تعرضه للضغط العالي..
تصنيف IP
يُستخدم هذا التصنيف بشكلٍ شائعٍ في الأجهزة ذات الحجم الكبير نسبيًّا والهواتف المحمولة ومكبرات الصوت وغيرها، يكون هذا التصنيف بشكل IPxy، تشير x إلى مدى مقاومة الجهاز للغبار والمكونات القاسية، أمّا y تعبر عن مدى مقاومته للماء وتتدرج من رقم 0 إلى رقم 9، بحيث 9 هي أقصى درجة من الحماية، وفق الآتي:
- 0: لا يتمتع الجهاز بأي نوعٍ من الحماية.
- 1: يستطيع الجهاز مقاومة الماء الساقط عليه بشكلٍ عموديٍّ، ويضمن عدم تلف أو توقف أي من مكوناته.
- 2: يستطيع الجهاز مقاومة الماء الساقط عليه عموديًا وحتى زاويةٍ تصل إلى 15 درجةً عن العمودي.
- 3: يستطيع الجهاز مقاومة الماء الساقط عليه عموديًّا وحتى زاويةٍ تصل إلى 60 درجةً عن العمودي.
- 4: يستطيع الجهاز مقاومة الماء الساقط عليه من جميع الاتجاهات.
- 5: يستطيع الجهاز مقاومة ضغط الماء عليه من أي اتجاهٍ.
- 6: يستطيع الجهاز مقاومة ضغط الماء العالي عليه من أي اتجاهٍ.
- 7: يستطيع الجهاز مقاومة الغمر بالماء لمدةٍ تصل إلى ثلاثين دقيقة، وعلى عمق بين 15 سم ومتر واحد.
- 8: يستطيع الجهاز مقاومة الغمر بالماء على أعماقٍ أكبر، يحدد العمق من قبل الشركة المصنعة.
- 9: يستطيع الجهاز مقاومة بخاخات الماء ذات الضغط العالي أو يمكن غسله وتنظيفه بالبخار..
آلية تصميم الجهاز لمقاومة الماء
قد تحتوي الأجهزة على العديد من الفتحات التي تسمح بتسرب الماء إلى داخلها، كيف يتم عزل جميع هذه الفتحات وجعلها كتومةً للماء؟
سنأخذ الهاتف المحمول لتبيان ذلك، يحوي الهاتف المحمول على الكثير من الفتحات، أزرار ومنفذ الشحن ومكبر الصوت والميكروفون، ولا يمكننا أن ننسى أكبر التهديدات؛ الحافة بين جسم الهاتف وشاشته الزجاجية، كل تلك الفتحات بحاجةٍ لعزلٍ جيدٍ.
تتم عملية عزل الشاشة باستخدام عدة طبقاتٍ من الغراء الخاص بالأجهزة الإلكترونية، بالإضافة إلى الأشرطة اللاصقة، لكن لا يمكن استخدامه لعزل المنافذ والأجزاء المكونات القابلة للإزالة من الهاتف، كدرج بطاقات SIM ومنفذ الشحن ومنفذ سماعة الرأس، لذا تستخدم حلقات دائرية من المطاط، أمّا الأزرار، فيلجأ مصنعو الهواتف لعزلها باستخدام تقنيةٍ مختلفةٍ، وهي عبارةٌ عن مجموعةٍ صغيرةٍ من مطاط السيليكون، تقوم بفصل القسم المادي للزر بشكلٍ تامٍّ عن أقطابه الكهربائية.
لكن بالمقابل لا يمكن عزل بعض المكونات بشكلٍ تام، مثل مكبر الصوت والميكروفون، فهي بحاجةٍ إلى حركة هواء داخلة وخارجة لتوليد اهتزازات الصوت، لذا يلجأ المصنعون إلى عزلها باستخدام غشاءٍ رقيقٍ جدًا يسمح للهواء بالدخول وموازنة الضغط داخل الهاتف ويمنع الماء من ذلك.
حدود مقاومة الجهاز للماء
حتى ولو كان الجهاز يحمل تصنيف IP أو ATM عالٍ، فإنّه يتحدد ببعض القيود التي لا يمكنه تجاوزها وإلا تعرض للخرب، من هذه القيود:
- لا تسمح جميع الأجهزة بالضغط على أزرارها تحت الماء، فقد يكون الجهاز مقاومًا للماء لكن بدون أي عملية ضغطٍ لأزراره لأن ذلك سيؤدي إلى فتح الختم المطاطي وتسرب الماء إليه.
- جميع الاختبارات التي تتم لقياس مقاومة الجهاز للماء تتم في مياهٍ عذبةٍ، لذا لا ينصح باستخدامه في مياه البحار المالحة فقد تسبب الرواسب الملحية تلفه.
- جميع الاختبارات تتم لقياس مقاومة الجهاز للماء وليس للسوائل الأخرى كالقهوة والشاي والمياه الموحلة، لذا احرص على إيقاف تشغيله عند انسكاب أحد السوائل الأخرى غير الماء، ونظفه وأزل البطارية وجففها جيدًا قبل إعادة تشغيله.