Технология терморегулирования на основе графена расширяет возможности модулей камер для записи видео 8K

С широким распространением технологии видео сверхвысокой четкости разрешение 8K стало основным спросом в таких областях, как кино- и телепроизводство, мониторинг безопасности и промышленный контроль. Однако запись видео 8K создает серьезные проблемы для производительности устройства, особенно высокий нагрев чипов при высокой нагрузке, что стало основной проблемой, ограничивающей стабильность и срок службы модулей камеры. Прорывное применение технологии терморегулирования графена предоставило решение для оптимизации производительности 8K камеры.

Разрешение 8K означает, что в секунду необходимо обрабатывать более 33 миллионов пикселей данных, что создает экспоненциальный спрос на вычислительную мощность как для основного чипа управления, так и для датчика изображения. Так, датчик Sony IMX435 в паре с основным чипом управления Rockchip RK3588 может достичь кодирования/декодирования 8K@30fps с энергопотреблением чипа более 15 Вт. Традиционные материалы для рассеивания тепла (такие как металлические радиаторы или силикон) не могут быстро рассеивать тепло, из-за чего температура чипа взлетает выше 80 ℃, что приводит к снижению частоты, замораживанию изображения или даже повреждению оборудования.

Графен, известный как «Король двумерных материалов», имеет теплопроводность до 5300 Вт/(м·К), что в 13 раз больше, чем у меди и в 25 раз больше, чем у алюминия. Исследования Института материаловедения Чжэцзянского университета показывают, что «графеновая бумага» с композитной структурой из карбонизированного кремния и графена имеет на 273% более высокую эффективность рассеивания тепла, чем обычные материалы, с падением температуры до 18,3 ℃ за единицу времени. Эта характеристика делает ее выбором для рассеивания тепла чипов высокой плотности.

В модулях камер 8K решения по управлению тепловым режимом на основе графена играют свою роль посредством следующих методов:

Равномерная слоистая конструкция: графеновая пленка прикреплена к поверхности основного управляющего чипа и датчика, быстро и равномерно распределяя тепло локальных горячих точек по всему модулю.

Оптимизация: Термический силикагель используется для заполнения крошечных зазоров между чипом и структурой рассеивания тепла, устраняя тепловое сопротивление и повышая эффективность теплопроводности.

Улучшение теплоотдачи: графеновое покрытие обрабатывается инфракрасным излучением для улучшения способности модуля рассеивать тепло во внешнюю среду.

Профессиональное кино- и телепроизводство: недавно выпущенная Apple камера 8K 3D Cinema использует похожее решение для отвода тепла. Благодаря совместной разработке двойного сенсора Super 35 и графенового модуля отвода тепла достигается стабильная запись видео 8K под углом 180 градусов, при этом устройство остается легким.

Область мониторинга безопасности: в сложных условиях, таких как высокая температура и высокая влажность, модуль рассеивания тепла из графена может гарантировать стабильную работу камеры в пределах 60℃ при непрерывной работе 7x24 часов. В сочетании с алгоритмами ИИ для динамической регулировки частоты кадров он дополнительно балансирует и энергопотребление.

Промышленный контроль и медицинская визуализация: благодаря использованию графеновой технологии терморегулирования эндоскоп 8K может обеспечивать получение изображений с высоким разрешением в узком пространстве, избегая при этом проблем с шумами изображения, вызванных перегревом, что повышает точность обнаружения.

Благодаря прорывам, достигнутым такими учреждениями, как Национальный центр инноваций в области видео сверхвысокой четкости, в таких технологиях, как 8 модулей стабилизации изображения и двухмашинное взаимодействие, охлаждение графена будет глубоко интегрировано с 5G и искусственным интеллектом, что приведет к следующим разработкам:

Миниатюрный дизайн: ультратонкость графена (всего 0,34 нм для одного слоя) позволяет создавать носимые устройства с разрешением 8K.

и энергоэффективность: снижение энергопотребления устройства и продление срока службы батареи соответствуют целям стратегии углеродной нейтральности.

Межотраслевое применение: начиная с потребительской электроники, технология охлаждения на основе графена все быстрее проникает в более высокоточные приложения.

Применение технологии охлаждения графена не только решает проблемы рассеивания тепла модулей камер K, но и открывает новую главу для индустрии видео сверхвысокой четкости. Поскольку материаловедение и производственные процессы продолжают совершенствоваться, эта технология станет основным двигателем, продвигающим интеллектуальные визуальные устройства к более высоким разрешениям и более низкому энергопотреблению.