چگونه می‌توانم بدون از دست دادن راحتی پوشیدنی‌های سیلیکونی، بین نفوذپذیری گاز و چسبندگی پوست تعادل برقرار کنم؟

پوشیدنی‌ها در دنیای واقعی وقتی پوست گرم، مرطوب و تحریک می‌شود، حتی اگر قطعات الکترونیکی کار کنند، از کار می‌افتند. من دیده‌ام که طرح‌های خوب اعتماد کاربران را از دست داده‌اند، زیرا انتخاب مواد خیلی دیر انجام شده است.

برای ایجاد تعادل بین تنفس‌پذیری و چسبندگی، من از میکروکلیمای پوست شروع می‌کنم، سپس یک سیستم سیلیکونی انتخاب می‌کنم که انتقال گاز و رطوبت را کنترل می‌کند و آن را با یک استراتژی چسبندگی که در برابر عرق، چربی و سایش مکرر مقاوم است، تطبیق می‌دهم.

قبلاً فکر می‌کردم می‌توانم راحتی را فقط با تغییر قدرت چسب “حل” کنم. بعد فهمیدم که راحتی یک مشکل سیستمی است. از پوست شروع می‌شود، سپس از سیلیکون عبور می‌کند و در نهایت به سطح تماس ختم می‌شود.

میکروکلیمای پوست چیست و چرا تعیین می‌کند که آیا یک پوشیدنی “قابل تنفس” است یا خیر؟

نقاط داغ و عرق زیر یک دستگاه پوشیدنی جمع می‌شوند، زیرا پوست زنده است و همیشه در حال تغییر. اگر سطح آن عایق‌بندی شده باشد، گرما و رطوبت به دام افتاده می‌تواند به سرعت افزایش یابد. سپس کاربر احساس خارش، لغزش و حتی درد می‌کند. من کاربرانی را دیده‌ام که دستگاه را سرزنش می‌کنند، اما مشکل اصلی، ریزاقلیم بود.

میکروکلیمای پوست، لایه نازکی از گرما، رطوبت و چربی پوست است که بین دستگاه و پوست به دام می‌افتد و راحتی، لغزش و سوزش را کنترل می‌کند.

چیزی که در ابتدا در ریزاقلیم به آن نگاه می‌کنم

وقتی یک طرح پوشیدنی را بررسی می‌کنم، قبل از اینکه در مورد شیمی صحبت کنم، سوالات ساده‌ای می‌پرسم.

• کجا پوشیده می‌شود و آن ناحیه چقدر عرق می‌کند؟
• آیا مو، حرکت یا خم شدنی وجود دارد که رطوبت را به داخل و خارج پمپ کند؟
• آیا دستگاه به مدت ۱ ساعت، ۸ ساعت یا تمام شبانه‌روز استفاده می‌شود؟
• آیا دستگاه نیاز به آب‌بندی در برابر آب از بیرون دارد؟

یک روش ساده برای ترسیم زودهنگام ریسک

من اغلب از یک ماتریس سریع استفاده می‌کنم تا تیم بتواند بدون نیاز به یک جلسه طولانی، بده‌بستان‌ها را ببیند.

اگر ریسک بالا باشد، من با “چسب قوی‌تر” شروع نمی‌کنم. من با انتقال، نرمی و طراحی رابط شروع می‌کنم. سپس کنترل چسبندگی آسان‌تر می‌شود.

کدام فرمولاسیون‌های سیلیکونی، نفوذپذیری گاز را در یک گجت پوشیدنی تغییر می‌دهند؟

بسیاری از مردم فکر می‌کنند سیلیکون همیشه قابل تنفس است. این در عمل درست نیست. سیلیکون در مقایسه با بسیاری از پلاستیک‌ها، نفوذپذیری خوبی در برابر گاز دارد، اما نتیجه واقعی به فرمولاسیون کامل و ضخامت آن بستگی دارد. اگر قطعه ضخیم باشد، هنوز هم می‌تواند آب‌بندی شده به نظر برسد. اگر فرمولاسیون با پرکننده‌ها پر شود، نفوذپذیری می‌تواند کاهش یابد. اگر سطح تحت درمان یا پوشش قرار گیرد، حمل و نقل می‌تواند دوباره تغییر کند.

نفوذپذیری گاز در سیلیکون توسط ساختار پلیمر، میزان پرکننده، چگالی اتصالات عرضی و ضخامت کنترل می‌شود، بنابراین فرمولاسیون و هندسه باید با هم انتخاب شوند.

هنگام انتخاب یک سیستم سیلیکونی پایه، چه چیزهایی را مقایسه می‌کنم؟

من معمولاً کاندیداها را در یک لیست کوتاه مقایسه می‌کنم. زبان را ساده نگه می‌دارم تا در طراحی، مواد و تضمین کیفیت قابل استفاده باشد.

یک قانون کاربردی که من استفاده می‌کنم

اگر قرار است این پوشیدنی برای ساعات طولانی پوشیده شود، من تا حد امکان از یک لایه سیلیکونی نازک‌تر استفاده می‌کنم، اما آن را با ساختار پشتیبانی می‌کنم. من ترجیح می‌دهم از دنده‌های طراحی و هندسه هوشمند استفاده کنم تا اینکه کل قطعه را ضخیم کنم. ضخامت سریع‌ترین راه برای از بین بردن قابلیت تنفس است.

کدام سیستم چسبندگی را باید برای پوشیدنی‌ها انتخاب کنم؟

چسبندگی جایی است که بیشتر تیم‌های تولیدکننده‌ی تجهیزات پوشیدنی در آن گیر می‌کنند. آن‌ها پیوندی قوی می‌خواهند، اما همچنین می‌خواهند به راحتی جدا شوند. آن‌ها می‌خواهند که در عرق هم کار کند، اما در عین حال می‌خواهند سوزش کمی داشته باشد. این‌ها تضادهای واقعی هستند، بنابراین من وانمود نمی‌کنم که یک پاسخ کامل وجود دارد.

من سیستم چسبندگی را بر اساس زمان سایش، دفعات برداشتن و حساسیت پوست انتخاب می‌کنم، سپس به جای اینکه فقط به دنبال چسبندگی بالاتر باشم، عملکرد جدا شدن و برش را برای عرق و حرکت تنظیم می‌کنم.

گزینه ۱: چسب حساس به فشار پزشکی (PSA)

اگر طراحی درست باشد، PSA های پزشکی می‌توانند قابل اعتماد و قابل پیش‌بینی باشند.

• مناسب برای: چسب‌های یکبار مصرف، ماندگاری طولانی، حذف کنترل‌شده
• چیزی که من دوست دارم: عملکرد پایدار، روش‌های تست شناخته شده، بلوغ زنجیره تامین
• خطر: کنده شدن پوست در صورت لایه برداری بیش از حد و باقی ماندن مواد در صورت عدم تطابق سیستم

گزینه ۲: عملیات سطحی برای بهبود چسبندگی

عملیات سطحی می‌تواند در مواقعی که سیلیکون نیاز به اتصال به لایه دیگری دارد یا زمانی که یک پوشش باید بچسبد، مفید باشد.

• مناسب برای: اتصال سیلیکون به فیلم‌ها، بهبود چسبندگی پوشش، کنترل فرآیند
• چیزی که من دوست دارم: می‌تواند بدون تغییر حجم سیلیکون، استحکام پیوند را افزایش دهد
• ریسک: پیر شدن عملیات، عملیات ناهموار و خرابی‌های میدانی که اشکال‌زدایی آنها دشوار است

گزینه ۳: سیستم‌های چسبی یا “دوباره چسباندن” قابل استفاده مجدد

چسب‌های قابل استفاده مجدد برای پوشیدنی‌های مصرفی جذاب به نظر می‌رسند، اما نیاز به آزمایش صادقانه دارند.

• مناسب برای: دستگاه‌هایی که باید بارها برداشته و دوباره نصب شوند
• چیزی که دوست دارم: رفتار کاربرپسند هنگام کار
• خطر: عرق و آلودگی چربی پوست، افت سریع چسبندگی و “احساس کثیفی”

یک جدول تصمیم‌گیری ساده که من استفاده می‌کنم

همچنین به خودم یادآوری می‌کنم که “قوی” همیشه خوب نیست. قوی بودن می‌تواند به معنای آسیب پوستی باشد. هدف من حذف پایدار و قابل پیش‌بینی است. این اغلب اعتماد کاربر را جلب می‌کند.

عرق و چربی پوست چگونه به مرور زمان سیلیکون و چسبندگی را تغییر می‌دهند؟

عرق ترکیبی از آب و نمک است. چربی پوست ترکیبی از لیپیدها است. این دو با هم می‌توانند اصطکاک را تغییر دهند، برخی لایه‌ها را نرم کنند و چسبندگی را کاهش دهند. حتی وقتی خود سیلیکون از نظر شیمیایی پایدار باشد، رابط کاربری هنوز هم می‌تواند خراب شود. من دیده‌ام که یک دستگاه پوشیدنی در آزمایشگاه خشک با موفقیت آزمایش شده و در استفاده واقعی به سرعت خراب شده است، زیرا رابط کاربری لغزنده شده است.

عرق و چربی پوست عمدتاً با تغییر اصطکاک و آلوده کردن چسب‌ها به سطح مشترک حمله می‌کنند، بنابراین من به جای شرایط خشک، آزمایش را با رطوبت، نمک و قرار گرفتن در معرض چربی واقعی انجام می‌دهم.

چه حالت‌های خرابی را زیر نظر دارم؟

• لیفت لبه بعد از تعریق، حتی زمانی که تماس با مرکز خوب به نظر می‌رسد
• سر خوردن در حین حرکت به دلیل روان شدن سطح پوست
• سفید شدن یا نرم شدن چسب پس از خیس شدن در رطوبت
• ایجاد بو به دلیل مرطوب و گرم ماندن ناحیه

چگونه این خطرات را با طراحی، نه فقط شیمی، کاهش می‌دهم

• من از لبه‌های گرد و ضخامت لبه کنترل‌شده استفاده می‌کنم تا نیروهای لایه‌برداری کم بمانند.
• من از گوشه‌های تیز که هنگام خم شدن فشار را متمرکز می‌کنند، اجتناب می‌کنم.
• من مسیرهای تهویه و ریزبافت‌ها را زمانی که با محصول متناسب باشند، برنامه‌ریزی می‌کنم.
• من سطح تماس را به اندازه کافی بزرگ نگه می‌دارم تا بار تقسیم شود.

وقتی این مراحل را انجام می‌دهم، انتخاب چسب راحت‌تر می‌شود. دیگر نیازی به چسب خیلی قوی ندارم، بنابراین خطر سوزش کاهش می‌یابد.

چگونه می‌توانم برای راحتی در استفاده طولانی مدت طراحی کنم، و کدام عوامل انسانی بیشترین اهمیت را دارند؟

راحتی فقط نرمی نیست. راحتی شامل احساس گرما، احساس رطوبت و نحوه حرکت دستگاه با بدن نیز می‌شود. من این را از بازخورد کاربران فهمیدم که به نظر “احساسی” می‌آمد، اما در واقع فیزیکی بود. مردم می‌گفتند که این پوشیدنی “گرفتگی” یا “تنگ” است. این معمولاً به این معنی بود که دستگاه گرما را به دام می‌اندازد یا پوست را در حین حرکت می‌کشد.

راحتی در استفاده طولانی مدت به مدیریت دما و رطوبت، فشار کم روی پوست در حین حرکت و هندسه‌ای که از نقاط فشار جلوگیری می‌کند بستگی دارد، بنابراین من قطعه سیلیکونی را به عنوان یک جزء عوامل انسانی در نظر می‌گیرم.

بررسی‌های عوامل انسانی که انجام می‌دهم

• نقشه برداری فشار: من به دنبال مناطق کوچک پرفشار نزدیک لبه‌ها هستم.
• بررسی حرکت: دستگاه را در محل سایش واقعی خم کرده و می‌چرخانم.
• رفتار حذف: من تماشا می‌کنم که کاربران چگونه آن را حذف می‌کنند، نه اینکه خودم چگونه آن را حذف می‌کنم.
• بررسی رد پوست: من قرمزی را بعد از 30 دقیقه و سپس بعد از استفاده طولانی‌تر بررسی می‌کنم.

عادت‌های طراحی راحتی من

من سعی می‌کنم پوشیدنی را در جهت حرکت بدن سازگار نگه دارم. همچنین شیب‌های سفتی را کاهش می‌دهم. اگر یک ناحیه سفت و ناحیه دیگر نرم باشد، پوست در مرز آن تنش می‌بیند. من همچنین از "لبه‌های" ضخیم که مانند یک درزگیر عمل می‌کنند، اجتناب می‌کنم. اگر به درزگیری نیاز داشته باشم، این کار را در مناطق هدف انجام می‌دهم، نه در کل ناحیه.

کدام روش‌های اعتبارسنجی به بهترین شکل، قابلیت تنفس و چسبندگی را برای طرح‌های سیلیکونی پوشیدنی اثبات می‌کنند؟

اگر هدف محصول، استفاده در دنیای واقعی است، پس طرح تست باید شبیه به تست در دنیای واقعی باشد. من هنوز از تست‌های استاندارد استفاده می‌کنم، اما به همین بسنده نمی‌کنم. من یک پشته تست می‌سازم که داده‌های مواد را به نتایج کاربر متصل می‌کند. این به من کمک می‌کند تا بده‌بستان‌ها را برای تیم توضیح دهم و همچنین از غافلگیری‌ها جلوگیری کنم.

من دستگاه‌های پوشیدنی سیلیکونی را با ترکیبی از آزمایش پچ، آزمایش لایه‌برداری و برش تحت رطوبت و آزمایش چرخه‌ای کشش با دما و قرار گرفتن در معرض عرق، اعتبارسنجی می‌کنم، زیرا آزمایش‌های تک‌شرایطی، خرابی‌های رابط را از قلم می‌اندازند.

۱) تست پچ (سازگاری با پوست)

من از تست پچ برای بررسی خطر تحریک استفاده می‌کنم. همچنین از آن برای مقایسه انواع طراحی استفاده می‌کنم. حتی تغییرات کوچک هندسی می‌تواند قرمزی را تغییر دهد. من زمان، مکان و روش حذف را پیگیری می‌کنم.

2) قدرت لایه برداری و حذف مکرر

قدرت لایه برداری فقط یک عدد نیست. من آن را بعد از خیس شدن در رطوبت و بعد از قرار گرفتن در معرض عرق اندازه گیری می کنم. اگر محصول قابل استفاده مجدد باشد، آن را پس از چرخه های مکرر اعمال-حذف نیز اندازه گیری می کنم. من باقیمانده و احساس کاربر را ثبت می کنم، نه فقط نیرو.

۳) دوچرخه‌سواری کششی و شبیه‌سازی حرکت

پوشیدنی‌ها خم می‌شوند. من چرخه‌های کششی را اجرا می‌کنم که با کاربرد مورد انتظار مطابقت دارند. من همچنین در دما و رطوبت چرخه را انجام می‌دهم زیرا نرمی سیلیکون و رفتار چسب می‌تواند با گرما تغییر کند.

۴) تنش دما و رطوبت

من انبار گرم-مرطوب را راه‌اندازی می‌کنم و سپس دوباره چسبندگی را آزمایش می‌کنم. این کار را انجام می‌دهم زیرا برخی از عملیات‌های سطحی و لایه‌های چسب می‌توانند با گذشت زمان تغییر کنند. فرآیند پیر شدن می‌تواند تا زمان ارسال محصول، خاموش باشد.

یک نقشه اعتبارسنجی اولیه که من دوست دارم

نتیجه

من با شروع از ریزاقلیم پوست، سپس انتخاب سیلیکون و هندسه با هم و در نهایت اعتبارسنجی سطح مشترک تحت عرق، گرما و حرکت، نفوذپذیری گاز و چسبندگی پوست را متعادل می‌کنم.