Мы постирали два вида экранирующей ткани и проверили образцы в лаборатории, чтобы узнать, сохраняет ли материал свои свойства после стирки. Такие испытания показывают пределы его прочности и помогают пользователям лучше понимать, чего ожидать от ткани в разных условиях. Рассказываем, как изменился коэффициент экранирования после стирки и что сделать, чтобы ткань дольше сохраняла первоначальные свойства.
Как проходили испытания
В испытании участвовали две ткани: наша основная серебристая ткань Фарадея и прозрачный экранирующий материал. Каждый образец прошёл 10 циклов ручной стирки. С первого по пятый и с восьмого по десятый цикл ткань стирали в чистой воде. В шестом цикле использовали мыльный раствор, а в седьмом в воде со следами чистящего средства.
После стирок образцы измерили в лабораторных условиях. От 0,3 МГц до 7 ГГц ткань проверяли в коаксиальной измерительной ячейке по методике на основе ASTM D4935, международного стандарта испытаний плоских экранирующих материалов. Частоту 10 ГГц измеряли отдельно в прямоугольном волноводе, в двух положениях образца, на установке с динамическим диапазоном 130 дБ.
После стирок образцы измерили в лабораторных условиях. От 0,3 МГц до 7 ГГц ткань проверяли в коаксиальной измерительной ячейке по методике на основе ASTM D4935, международного стандарта испытаний плоских экранирующих материалов. Частоту 10 ГГц измеряли отдельно в прямоугольном волноводе, в двух положениях образца, на установке с динамическим диапазоном 130 дБ.
Коэффициент экранирования показывает, во сколько раз ткань ослабляет мощность радиосигнала. Его выражают в децибелах (дБ) по логарифмической шкале. Каждые 10 дБ означают ослабление в 10 раз, поэтому 20 дБ соответствуют ослаблению в 100 раз, а 80 дБ — в 100 миллионов раз. Например, потеря 10 дБ после стирки значит, что сквозь ткань проходит в 10 раз больше сигнала, чем до неё.
Серебристая ткань Фарадея после стирки
После 10 стирок серебристая ткань продолжает экранировать радиосигналы. На частотах связи, от коротких волн до Wi-Fi 5 ГГц, она держит от 74 до 82 дБ. Но часть от изначальных показателей стирка всё-таки забрала. На коротких и средних волнах (КВ и СВ) и на частоте бесконтактной связи NFC изменений нет, а на частотах мобильного интернета LTE и Wi-Fi 2,4 ГГц ткань потеряла около 15 дБ.
До стирки ткань ослабляла сигнал LTE и Wi-Fi 2,4 ГГц примерно в 1,6 миллиарда раз, после стирки примерно в 50 миллионов. Сигнал теперь проходит в 30 с лишним раз сильнее, но по-прежнему ослаблен в десятки миллионов раз. На частотах сотовой связи GSM-900 он проходит примерно в 13 раз сильнее, чем до стирки, а на коротких волнах и частоте NFC ткань работает как прежде.
Больше всего ткань потеряла на 10 ГГц, там разница составила 27 дБ. На этой частоте работают радары, бытовая связь её не использует. Зато именно она лучше остальных показывает, что стирка делает с металлизацией на волокнах ткани.
Больше всего ткань потеряла на 10 ГГц, там разница составила 27 дБ. На этой частоте работают радары, бытовая связь её не использует. Зато именно она лучше остальных показывает, что стирка делает с металлизацией на волокнах ткани.
Почему стирка ослабляет экранирование на высоких частотах
Металл на волокнах — это покрытие толщиной в микроны. Если мокрую ткань мять, скручивать и отжимать, на плёнке появляются микротрещины. Каждая трещина работает как щель в экранирующем контуре. Инженерам по электромагнитной совместимости этот эффект хорошо знаком: щель пропускает излучение тем сильнее, чем ближе её длина к половине длины волны.
Длина волны на разных частотах отличается в сотни раз. У NFC на 13,56 МГц она около 22 метров, у Wi-Fi 2,4 ГГц около 12,5 сантиметра, а на 10 ГГц всего 3 сантиметра. Для 22-метровой волны микротрещина почти незаметна, а для трёхсантиметровой она уже становится просветом. Поэтому на частотах в десятки мегагерц ткань после стирки не изменилась, а на уровне Wi-Fi и LTE потеряла заметно.
Длина волны на разных частотах отличается в сотни раз. У NFC на 13,56 МГц она около 22 метров, у Wi-Fi 2,4 ГГц около 12,5 сантиметра, а на 10 ГГц всего 3 сантиметра. Для 22-метровой волны микротрещина почти незаметна, а для трёхсантиметровой она уже становится просветом. Поэтому на частотах в десятки мегагерц ткань после стирки не изменилась, а на уровне Wi-Fi и LTE потеряла заметно.
Прозрачная ткань: после стирки почти без изменений
Прозрачная ткань перенесла те же 10 стирок заметно легче. На 1 ГГц она потеряла 3–4 дБ, на 7 ГГц около 3 дБ, на 10 ГГц всего 1,4 дБ. Больше всего, около 6 дБ, ушло на низких частотах до 30 МГц, где исходный уровень у неё выше всего.
Устойчивость прозрачной ткани объясняет её структура. Сетка изначально пропускает часть излучения через ячейки, и микротрещины добавляют к этому намного меньший просвет, чем в случае с серебристой экранирующей тканью.
«Многократная стирка влияет на экранирующие свойства материалов не критически».
Отчёт об испытаниях прозрачной экранирующей ткани.
Зачем мы тестируем ткань в жёстких условиях эксплуатации
Стирка — лишь одна из проверок, через которые проходит ткань Velter. В независимых лабораториях материал испытывают на коэффициент экранирования, тепловизионную защиту и истирание. Отдельно проверяют, как держат сигнал стыки на клеевой ленте, липучке-велкро и молнии. Цель у всех испытаний одна. Нужно знать запас прочности материала и смоделировать максимум возможных сценариев использования, даже если они нарушают рекомендации по уходу.
Тест на истирание. Ткань чехлов Velter протёрли 2000 циклов по методу Мартиндейла (ГОСТ ISO 12947-2-2021). Машина трёт образец о стандартный абразив. Экранирование замерили на 13 ГГц до и после испытания. Без ткани прибор фиксировал около 14 мкВт/см², с тканью около 0,4 мкВт/см², и это уровень собственного фона прибора. После 2000 циклов показания не изменились.
По результатам испытаний ткани после стирки мы пришли к выводу — запас у ткани есть, но расходовать его не стоит. Чтобы изделие прослужило долго, экранирующую ткань не рекомендуется стирать и подвергать грубому механическому воздействию. Её нельзя мять, скручивать, отжимать и постоянно сгибать в одном месте. Также запрещено гладить материал утюгом.
Уход за экранирующей тканью сводится к нескольким правилам:
- пыль снимают сухой мягкой щёткой;
- пятно точечно промакивают влажной салфеткой со слабым pH-нейтральным мылом, не трут и не отжимают;
- сушат расправленной, горизонтально, вдали от прямого солнца и нагревательных приборов;
- не сушат в машине, не гладят, не обрабатывают паром, не применяют хлор и растворители;
- хранят свёрнутой в рулон, без заломов;
- с отрезом ткани работают в перчатках.
Как проверить изделие после намокания. Если экранирующий чехол попал под ливень, упал в воду или его всё-таки постирали, экранирование можно протестировать самостоятельно. Приложение Shielding Tester измеряет коэффициент экранирования на частотах сотовой связи, Wi-Fi и Bluetooth, а проверка занимает меньше минуты. Это не замена лабораторным тестам, а рабочий способ выяснить, пропускает изделие радиосигналы или нет.
Заключение
Испытания подтвердили, что экранирующая ткань Velter выдерживает стирку и продолжает работать. Серебристая после 10 стирок держит на частотах связи от 74 до 82 дБ, прозрачная теряет всего несколько децибел. Но стирка всё равно забирает часть защиты, и вернуть её нельзя. Поэтому повторять такой эксперимент самостоятельно не стоит, и лучше обращаться с экранирующей тканью в строгом соответствии с рекомендациями по использованию и уходу.
