Carbon Mobile’s Koolstofvezel Smartphone Verbetert RF-Signaalprestaties

Lanxess (Keulen, Duitsland) rapporteerde op 16 maart dat de Carbon 1 MK II smartphone, deze maand gelanceerd door startup Carbon Mobile (Berlijn, Duitsland), kunststoffen en aluminium heeft vervangen door geavanceerde composietmaterialen. Het basismateriaal voor de productie van de behuizing is een thermoplastisch composiet uit de Lanxess Tepex dynalite-productlijn, versterkt met 1K continue koolstofvezel filamenten voor een licht, slank ontwerp dat 5% minder plastic bevat.

„Ons composietmateriaal, ontwikkeld voor lichte componenten die zware mechanische belasting moeten weerstaan, doet meer dan alleen uitzonderlijk dunne wanddichtes toestaan. Door zijn hoge mate van sterkte en rigiditeit maakt het de behuizing ook zeer robuust voor het dagelijks gebruik,” legt Philipp Genders, Tepex-expert in toepassingsontwikkeling bij Lanxess, uit. „Bovendien geven de matte-zwarte koolstofvezels de smartphone een echt high-tech uiterlijk.”

Carbon Mobile merkt echter aan dat het gebruik van koolstofvezel initieel uitdagingen met zich meebracht. Ondanks hun geavanceerde eigenschappen voor het produceren van robuuste maar lichte structuren, zijn koolstofvezels effectief in elektromagnetische afscherming, wat betekent dat ze radiogolven niet doorlaten maar verstrooien rond de buitenkant van het apparaat. Verbonden apparaten met koolstofvezel zijn daarom door de tech-industrie als een obstakel gezien.

Niettemin volgt de Carbon 1 MK II smartphone vier jaar onderzoek en ontwikkeling door Carbon Mobile’s ingenieurs, wat resulteerde in de HyRECM (Hybrid Radio Enabled Composite Material) technologie, een gepatenteerd proces dat koolstofvezels smelt met een complementair composietmateriaal dat radiofrequentie (RF) signaaldoorlatend is. Om de connectiviteit van het apparaat verder te verbeteren, wordt een 3D-geprint conductieve inkt geïntegreerd in de koolstofvezelstructuur. Carbon Mobile claimt dat dit heeft geleid tot het eerste „radio-enabled” koolstofvezel-gebaseerde materiaal.

„Lanxess en hun Tepex-materialen maakten de perfecte partner in de ontwikkeling van HyRECM-technologie,” zegt Eric Chan van verwerkingspartner Modern Composites Ltd. (Hongkong, China). „In staat te zijn om te werken met een superieur materiaal uit Duitsland garandeert de beste toepassing van deze revolutionaire technologie vanaf de lancering.”

Volgend hetzelfde bouwprincipe als het draagende chassis van een Formule 1-wagen, is de behuizing ontworpen als een monocoque, of „enkele schaal” voor hoge rigiditeit. Carbon Mobile stelt dat dit aanzienlijk bijdraagt aan de dunne wanddichtes, het lichte gewicht van de smartphone en ook miniaturisering mogelijk maakt omdat er geen volumineuze versterking ruimte inneemt aan de binnenkant van de behuizing. Volgens Firas Khalifeh, CEO van Carbon Mobile: „Onze high-tech monocoque-ontwerp maakt een apparaat mogelijk dat slechts 125 gram weegt, een derde lichter dan conventionele smartphones. Met slechts 6,3 millimeter is het ook 25% dunner.”

Carbon Mobile voegt toe dat het zich inzet voor duurzame principes. De nieuwe smartphone gebruikt waar mogelijk alleen herwinbare materialen. „We willen onze bijdrage leveren aan het verminderen van elektronisch afval en het verbeteren van duurzaamheid wereldwijd,” zegt Khalifeh.

Het composietmateriaal dat voor de behuizing wordt gebruikt, kan ook gemakkelijk gerecycled en hergebruikt worden voor nieuwe toepassingen. „Net als alle producten in de Tepex dynalite-productlijn, kan het geshredderd worden en vervolgens op standaard injectiesgietmachines verwerkt worden tot hoogwaardige componenten, hetzij door zichzelf, hetzij gemengd met geschikte nieuwe materialen,” voegt Genders toe. Om de levensduur van de smartphone te verlengen, zijn alle componenten ontworpen om gemakkelijk te vervangen voor reparatiedoeleinden, wat ook elektronisch afval voorkomt.