Hoe Europlasma je smartphone waterbestendig maakt

Elektronica houden niet van vocht, dus zorgt Europlasma er voor dat vocht een afkeer krijgt van elektronica. Nanocoating heet dat hoogtechnologisch proces en de technologie er achter komt van Europlasma uit het Belgische Oudenaarde. Europlasma draait al een tijdje mee. Het bedrijf werd opgericht in 1993 toen er nog helemaal geen sprake was van nanocoating. Intussen ontpopte Europlasma zich tot de belangrijkste speler op de internationale markt. Dat behoeft misschien een woordje uitleg.

Vast, vloeibaar en gas zijn de drie gekende staten waarin materie zich kan bevinden. De vierde, plasma, is iets excentrieker. Plasma is in essentie een geïoniseerd gas, met andere woorden: een gas waaraan voldoende energie is toegevoegd waardoor sommige elektronen vrij gaan rond bewegen. Je zou het misschien niet zeggen, maar plasma is de meest voorkomende staat van materie in het ganse universum. Het is de materie waar sterren uit bestaan. Niet verwonderlijk dus dat plasma ook hier op aarde enkele nuttige toepassingen heeft.

In de vroege dagen van Europlasma werd sterk geladen plasma ingezet om verontreinigingen weg te nemen, maar ook om microscopische primers voor verf neer te zetten op metalen en plastieken oppervlakken waarop verf normaal gezien niet goed houdt. Ook vandaag is het bedrijf nog in die sector actief, maar de afgelopen drie jaar werd de grootste pijler van het bedrijf nanocoating.

Water

Met nanocoating wordt er een minuscuul laagje beschermende materie op een voorwerp aangebracht. Die materie is van nature vochtafstotend. Water, maar bijvoorbeeld ook olie, komen dus niet in aanraking met de stof of het voorwerp dat er door beschermd is. In de wereld van de elektronica is zoiets bijzonder nuttig. Zo worden smartphones bijvoorbeeld gecoat, niet enkel langs buiten maar vooral langs de binnenkant. Water dat een telefoontoestel binnendringt, krijgt zo niet de kans om schade aan te richten: je toestel is spatwaterproof, zonder fysiek waterdicht te zijn.

“Een enorm voordeel”, aldus zaakvoerder Filip Legein. “Consumenten willen niets opgeven in hun toestellen. Ze willen smartphones die meer kunnen dan vandaag maar er toch even interessant uit zien. Om dat te verwezenlijken heb je nanocoating nodig.” “Het hermetisch afsluiten van toestellen kost geld”, vervolgt Legein. “Met nanocoating maken we complexe vormen waterafstotend zonder grote meerprijs.”

Vacuüm

De uitdaging bij nanocoating is om een microscopisch waterafstotend laagje aan de elektronica te binden. Kristof Hoornaert, sales account manager, legt uit hoe dat in z’n werk gaat. “Om een voorwerp te nanocoaten wordt het in een kamer in een speciale machine geplaatst. Die kamer wordt eerst vacuüm gezogen, en vervolgens wordt er een plasma aan toegevoegd.”

“Dat plasma is samengesteld uit specifieke moleculen met de juiste werking. De moleculen verspreiden zich dankzij het vacuüm doorheen de kamer en komen in aanraking met elk onderdeel van het te nanocoaten product. Gedurende ongeveer een kwartier herpolymeriseren de moleculen en hechten ze zich vast aan het oppervlak waarmee ze in contact komen. De resulterende laag is waterafstotend en nauwelijks 50 tot 200 nanometer dik. De microscopische laag is onzichtbaar, onvoelbaar en belemmert noodzakelijke elektrische geleiding niet.”

“Daarom heet het proces nanocoating, en de technologie de we ontwikkelden Nanofics”, benadrukt Hoornaert. “De nano wijst op de grootte, en heeft dus niets met nanodeeltjes te maken.” Het duurt ongeveer een half uur in totaal om een voorwerp de coaten, en het is mogelijk om zowat elk substantie van een nanocoating te voorzien. Hoewel een plasma gevaarlijk klinkt, zijn er geen hoge temperaturen met het proces gemoeid. Hoornaert: “Kamertemperatuur tot 50 graden Celsius werkt het best voor een egale verdeling van de coating.”

Duiken

Wat nanocoating niet doet, willen beide heren meteen erg duidelijk maken, is elektronica duikproof maken. De technologie dient om toestellen van regenbuien of accidenten met een glas water te beschermen. Denk dus niet dat je kan gaan zwemmen met je gsm omdat hij genanocoat is. De mensen van Europlasma weten heel goed wat hun product voor elektronica kan doen en wat niet. “Een smartphone voorzien van een nanocoating kan gerust twintig minuten in een hevige regenbui overleven”, maakt Hoornaert duidelijk, “maar voor een zwembad is de technologie niet geschikt.”

Het coaten van smartphones is echter maar het tipje van de ijsberg voor Europlasma. “Wat elektronica betreft zien we een veel grotere opgang in de markt van de wearables”, aldus Legein. “Zeker bij sporthoofdtelefoons begint nanocoating de norm te worden, en dat terwijl er nauwelijks drie jaar geleden nog geen sprake van was.” Legein laat enkele producten zien die vandaag al op de markt zijn, voorzien van een waterafstotende laag. Logitech en dochteronderneming Ultimate Ears voorzien hun sportoortjes er al van. Nanocoating beschermt immers niet enkel tegen water, maar ook tegen zweet.”

Het nanocoatingproces lijkt uitermate geschikt te zijn voor elektronica die je aan je lijf draagt. In tegenstelling tot een gsm, die vaak netjes zit weggestopt in handtas of broekzak, komen die dingen wel in aanraking met de nattigheid die de weergoden toch zo graag onze richting uitsturen. “In Azië worden er al heel wat smartwatches gecoat”, weet Legein. “Daar zijn ze precies toch altijd wat sneller weg met nieuwe technologie dan hier.”

Airbus

Toch beperkt nanocoating zich niet tot elektronica, draagbaar of niet. Integendeel, het coaten van textiel of schuim is minstens even belangrijk voor Europlasma. Hoornaert laat een enorme machine zien waar je vlot in zou kunnen rechtstaan. De machine schuift open en dicht, en binnenin plaats je grote rollen textiel, die van de ene naar de andere kant afwikkelen. In het midden wordt het textiel van een coating voorzien. 

Naast de machine ligt een blokje schuim zoals je dat binnenin de zetels van bijvoorbeeld een bus zou verwachten. Het blokje ziet er uit als een kunstmatige spons zodat het effect des te groter is wanneer de waterdruppels die Hoornaert er op laat vallen niet geabsorbeerd worden. De druppels blijven als bolletjes op het schuim liggen, en rollen er zo af wanneer je het beweegt. Hij scheurt het blokje schuim open en herhaalt de test. Ook nu is het schuim immuun voor het vocht. “Het materiaal is ruw en poreus”, verkaart Hoornaert. “Het plasma dringt tijdens het coatingproces door elk gaatje binnen, zodat het hele schuim van een laagje voorzien wordt.”

Over toepassingen hoef je niet lang na te denken. Europlasma werkt bijvoorbeeld samen met Airbus voor de behandeling van materiaal voor zetels. Een omgestoten blikje cola is immers geen probleem voor een zetel met een nanocoating: de vloeistof dringt er niet in en een half uur later is het hele vliegtuig terug proper, droog en klaar om op te stijgen.

Monokini

Nanocoating heeft overduidelijk zijn nut voor materialen die niet nat mogen worden, maar ook wanneer iets nat moet worden kan de techniek van pas komen. Ter illustratie toont Hoornaert een zwemshort die door het proces is gehaald. Stel je maar even voor: je stapt uit het water, en je zwembroek is al droog. “De zwembroek is vandaag al op de markt”, glimlacht Hoornaert. Bij bikini’s is het nut misschien nog groter. “Het schuim waaruit een bikini wordt gemaakt absorbeert zeer gemakkelijk water, wordt zwaarder en droogt vervolgens maar heel traag. Dankzij nanocoating valt dat probleem weg.” Ideaal voor wie z’n bikini bij een ongelukkige beweging niet plotsklaps wil zien veranderen in een monokini.

Weinig voorwerpen worden niet beter met een dun laagje van Europlasma’s nanocoating er op lijkt het, dus hoeft het niet te verwonderen dat er een grote diversiteit aan machines bestaat. Hoornaert: “We hebben enkele standaardformaten maar in de praktijk bestellen de meeste klanten een model dat aan hun noden voldoet.” Alle machines worden in Oudenaarde vervaardigd en zijn op en top Belgisch. Het enige dat niet in Europlasma zelf wordt ineengezet is het stalen frame waarmee elke machine begint, en ook dat is uit de streek afkomstig.

Doorheen het bedrijf staan machines in tal van maten en gewichten door elkaar geplaatst. Ik zie toestellen met kamers ter grootte van uit de kluiten gewassen ovens, waarin tot vijf laadbakjes passen, grote machines die overweg kunnen met textielrollen tot bijna twee meter lang, en nanocoaters die speciaal gemaakt zijn om t-shirts, jassen of schoenen te behandelen. “Enkele grote sportmerken voorzien hun kledij en schoenen al van onze coating”, aldus Kristof.

Foxconn

“Nanocoating kan je zonder veel problemen toevoegen aan elke productielijn”, weet Legein. “Het maakt immers niet uit in welke fase van het productieproces de onderdelen hun coating krijgen. Onze machines werken net zo goed in het begin van het productieproces als op het einde er van.” Bij Foxconn, de grote elektronicafabriek in China waar onder meer HP, Microsoft, Apple en Blackberry klant zijn, heeft Europlasma een twintigtal machines staan. Daarmee worden onder andere enkele miljoenen smartphones per jaar van een coating voorzien, al wil Europlasma niet kwijt welke fabrikanten precies van hun technologie gebruik maken.

Bij Foxconn worden de machines manueel geladen maar de technologie past zonder problemen in een geautomatiseerd proces. Zo maakt ook HP er gebruik van: daar staan de toestellen mee aan de band, na de printborden, en worden ze automatisch geladen en ontladen door robots. Een typische machine koop je voor ongeveer 250.000 euro al is die prijs niet zo belangrijk volgens Hoornaert. Europlasma verkoopt een technologielicentie waar ook de chemie, het onderhoud en de ondersteuning bij horen. De machines worden niet aan grote winst verkocht, het zijn eerder de chemicaliën die geld in het laatje brengen. Vergelijk het met een printerfabrikant die printers verkoopt net als de bijhorende inkt.

R&D

Nanocoating is nog een relatief nieuwe technologie, met heel wat ruimte voor verbetering. Voorlopig wordt coating vooral gebruikt om materie waterafstotend te maken, maar met de juiste molecule is virtueel alles mogelijk. “Zo werken we aan een specifiek antibacteriële coating”, verklapt Legein. “We zoeken non-stop naar betere en efficiëntere nanocoatings, onze research- en development-afdeling zit niet stil.”

“Dat nanocoating van Europlasma komt, vermelden fabrikanten nooit”, aldus Hoornaert. Al is de kans heel erg groot. Europlasma heeft voor het coaten van elektronica slechts één concurrent, een Engels bedrijf. Gaat het over het coaten van textiel, dan bestaat er zelfs geen ander bedrijf dat kan tippen aan de know-how en de patenten van de firma uit Oudenaarde. De volgende keer dat je een glas water omstoot over je gsm, of je met de hoofdtelefoon op het hoofd verrast wordt door een plotse regenbui, weet je dus wie je kan bedanken als je gadget de nattigheid overleeft.