Esempio di applicazione (case study) sulla realtà aumentata

Dettagli del progetto

Cliente: Osterhout Design Group

Applicazione: realtà aumentata

Tecnologia: materiali e assemblaggio

Settore: dispositivi indossabili

Luogo: San Francisco, California, USA

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La sfida della progettazione

Dalla California, Osterhout Design Group (ODG) ha spianato la strada alle tecnologie indossabili in America. Recentemente ODG ha sviluppato il sistema computazionale da indossare sul capo più avanzato al mondo: degli occhiali intelligenti per la realtà aumentata. Il dispositivo indossabile comprendeva una serie di circuiti stampati (PCB, printed circuit board) e parti elettroniche con diverse antenne che, inizialmente, erano state fissate a un involucro in plastica.

Il test termico del dispositivo ha riscontrato problemi di alte temperature sui componenti esterni e sulla superficie esterna a contatto con il corpo. ODG aveva inizialmente progettato un piccolo dissipatore di calore per la CPU rivelatosi di dubbia efficacia nel risolvere i problemi dell'isolamento termico.

La sfida di creare una temperatura esterna confortevole e sicura, fornire il segnale alle antenne e controllare il calore all'interno del dispositivo è stata sottoposta al team di Aavid, la divisione di gestione termica di Boyd Corporation. Entro i termini concordati, dovevamo prevedere e migliorare le prestazioni termiche degli occhiali in un ambiente a convezione naturale con involucro in materiale plastico nell'area delle antenne.

La Soluzione di Aavid

Aavid ha creato un modello CFD del dispositivo esistente e ha ottimizzato i parametri del modello per riprodurre i dati dei test termici forniti. Il dissipatore superiore in alluminio è stato modificato per migliorare il trasferimento di calore radiativo e convettivo aumentandone la superficie effettiva. Poi, il trasferimento di calore conduttivo attraverso il dispositivo è stato ottimizzato per ridurre i gradienti di temperatura tra i punti caldi e la superficie esterna. Sono stati aggiunti dei fogli in grafite, strategicamente posizionati per diffondere il calore, e al contempo è stato utilizzato del materiale isolante per isolare dal calore le superfici a contatto con la pelle dell'utente.

Per migliorare l'estetica del dispositivo, il dissipatore in alluminio è stato montato sul PCB e in diversi punti. Il PCB vero e proprio è stato utilizzato come parte del sistema di gestione termica per migliorare le prestazioni. Inoltre, la distanza tra il dissipatore in alluminio e i dispositivi critici sul PCB è stata colmata utilizzando materiali di interfaccia termica.

La simulazione di base si è avvicinata molto ai dati dei test termici del prototipo. Il dispersore superiore in alluminio è stato efficace nel disperdere il calore dal dispositivo. Ne è risultato un notevole miglioramento dal punto di vista estetico e dell'usabilità con l'introduzione di altri materiali conduttivi e isolanti come materiali di interfaccia termica colabili, grafite, schiuma, e lo stesso PCB.

Per saperne di più su questa tecnologia rivoluzionaria, visita il sito www.osterhoutgroup.com

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