Dlaczego rezygnujemy z pieców na rzecz lamp podczerwieni?
Podczas tworzenia biosensorów proces utwardzania materiału jest dosyć delikatnym procesem. Trzeba idealnie ustabilizować te chemikalne warstwy, ale jeśli coś pójde nie tak, cały substrat zostanie zanieczyszczony.
Przez długi czas standardowym rozwiązaniem byli piecy konwekcyjne. Ale bądźmy szczerzy: ogrzewanie ogromnej ilości powietrza to stratę czasu i energii. Ponadto, aby uniknąć dużych fluktuacji temperatury, ludzie zaczęli korzystać z katalizatorów chemicznych oraz środków na bazie ołowiu. To skomplikowane rozwiązanie.
Dlatego przenieśliśmy się na lampy podczerwieni krótkofalowej. W ten sposób w ogóle nie musimy używać powietrza do ogrzewania.
Ogrzewanie samego elementu, a nie całej pomieszczenia
Wyobraź to sobie tak: zamiast siedzieć w saunie i czekać, aż się ocieplisz, wchodzisz w światło słoneczne. Lampy podczerwieni wysyłają promieniowanie elektromagnetyczne bezpośrednio do materiału biosensora. To szybkie i efektywne rozwiązanie. Ponieważ energia trafia dokładnie tam, gdzie jest potrzebna, czas nagrzewania jest praktycznie natychmiastowy.
Najlepsze jest to, że możemy porzucić te stabilizatory na bazie ołowiu. Już nie musimy ich używać, ponieważ ciepło jest równomierne i precyzyjnie ukierunkowane.
Czyszczenie po procesie
W świecie półprzewodników istnieje duża presja, by unikać użycia ołowiu i zmniejszyć emisję szkodliwych substancji. Przejście na lampy podczerwieni ułatwia to znacznie. Ponieważ używamy tylko elektryczności do wytworzenia fotonów, nie ma żadnych gazów spalinowych ani innych szkodliwych substancji. Nie ma też żadnych stopów na bazie ołowiu.
A rachunek za prąd też będzie mniejszy. W przypadku pieców z wymuszonym obiegiem powietrza musimy płacić za utrzymanie wysokiej temperatury w całej komorze. Z lampami podczerwieni światła zapalają się tylko wtedy, gdy element znajduje się pod ich promieniem. Dzięki temu sala czystości nie staje się „piecem”, a system klimatyzacji nie musi pracować nadgodzinami.
Wady (bo zawsze są jakieś)
To nie jest całe magiczne rozwiązanie. Wysokojakościowe lampy podczerwieni są potężne, więc margines błędu jest bardzo mały. Jeśli prędkość obrotu taśmy lub napięcie nagłe się zmienią, możliwe jest uszkodzenie warstw organicznych biosensora. Musimy być bardzo ostrożni przy wyborze sensorów i sterowników PID, aby uniknąć nadmierznego utwardzania materiału.
Ale gdy już dostosujemy wszystko prawidłowo, to jest to najskuteczniejszy sposób na realizację zadania. Redukujemy ilość używanych chemikaliów i energii, dzięki czemu uzyskujemy produkty o lepszej jakości.