การลดปริมาณคาร์บอนในกระบวนการผลิตไบโอเซ็นเซอร์ด้วยการใช้แสงอินฟราเรด
การผลิตไบโอเซ็นเซอร์มักต้องใช้เวลานานในการรอให้วัสดุแห้งหรือสมานตัว โดยทั่วไปแล้ว โรงงานต่างๆ มักใช้เตาอบแบบคอนเว็กชัน แต่ปัญหาก็คือ เตาอบเหล่านี้ใช้พลังงานจำนวนมากไปกับการทำให้อากาศในห้องร้อนขึ้น
เราจึงตัดสินใจเลิกใช้วิธีการทำให้อากาศร้อน และหันมาใช้แสงอินฟราเรดแทน โดยการใช้หลอดไฟอินฟราเรดเฉพาะจุด เราสามารถให้ความร้อนกับวัสดุโดยตรงได้ นี่เป็นการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ แต่ก็ช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานได้อย่างมาก
การควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม
เราไม่ได้ใช้หลอดไฟธรรมดาๆ แต่เลือกใช้หลอดไฟที่มีความยาวคลื่นที่เหมาะสม เพื่อให้วัสดุสามารถดูดซับแสงได้ดีที่สุด ด้วยความหนาแน่นของพลังงานที่สูง ทำให้การให้ความร้อนเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว ภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น นี่เป็นวิธีที่รวดเร็วมาก และยังช่วยเปลี่ยนวิธีการทำงานของเครื่องจักรไปด้วย โดยเครื่องจักรไม่จำเป็นต้องทำงานเป็นเวลาหลายชั่วโมงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามเป้าหมาย
อุปกรณ์และหลักการทางวิทยาศาสตร์
เราใช้ไส้หลอดฮาโลเจนที่อยู่ภายในเปลือกควอตซ์ เพื่อให้แสงมีความสม่ำเสมอ หลอดไฟบางชนิดมีการเคลือบเพื่อให้แสงออกมาในช่วงคลื่นยาวตรง
ทำไมถึงสำคัญล่ะ? เพราะแสงคลื่นยาวจะสามารถแทรกซึมเข้าไปในชั้นวัสดุได้ลึกกว่า ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาที่วัสดุชั้นบนแห้งเร็วเกินไป จนทำให้สารละลายที่อยู่ด้านล่างถูกกักอยู่ และทำลายคุณภาพของวัสดุได้
นอกจากนี้ เรายังออกแบบอุปกรณ์ให้มีขนาดเล็กลง เพื่อให้หัวหลอดสามารถอยู่ใกล้กับวัสดุมากขึ้น ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียพลังงานไปกับอากาศในห้องได้
ความเป็นจริง
แสงอินฟราเรดไม่ใช่สิ่งมหัศจรรย์อะไร หากหลอดไฟของคุณไม่ได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสม ก็จะเกิดจุดร้อนขึ้นได้
คุณต้องหาจุดสมดุลระหว่างระยะห่างและกำลังไฟ หากคุณพยายามเพิ่มกำลังไฟเพื่อประหยัดเวลา ก็อาจทำให้ชั้นวัสดุถูกเผาไหม้ได้ นอกจากนี้ หากคุณเพิ่มอุณหภูมิมากเกินไป ระบบระบายความร้อนก็จะต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อรับมือกับความร้อนที่เพิ่มขึ้น
หากคุณต้องการให้วัสดุมีคุณภาพสม่ำเสมอทุกครั้ง คุณต้องปรับแต่งอุปกรณ์ให้เหมาะสม ไม่มีทางลัดอื่นเลย