Pare de usar aquecimento convencional para produzir CNTs: uma maneira melhor de cultivá-los
Se você já trabalhou com a fabricação de nanotubos de carbono, certamente conhece os problemas relacionados ao calor. A maioria dos aquecedores distribui energia por toda parte. É como tentar acender uma vela com um lança-chamas: você consegue o calor necessário, mas acaba aquecendo todo o chassi da máquina.
É um caos. Suas caras ferramentas semicondutoras acabam se tornando “resfriadores gigantes”. Não apenas é um desperdício de energia, mas também representa um perigo para quem está por perto.
Por isso, optamos pelo aquecimento por infravermelho direcional.
Como funciona, na prática?
Pense nisso dessa maneira: em vez de transformar toda a câmara em um forno, usamos um foco de luz. Com lâmpadas de infravermelho de onda curta, deixamos de depender do ar para transmitir o calor e passamos a usar radiação. A energia se move em linha reta, atingindo o substrato e fazendo seu trabalho, sem aquecer demais outras partes da máquina.
Assim, você consegue velocidades rápidas de aquecimento, mas seus componentes eletrônicos não são danificados pelo calor.
O lado prático
Configuramos essas lâmpadas para atingir zonas térmicas específicas. Ao ajustar o ângulo de emissão, conseguimos concentrar o calor exatamente onde é necessário.
O melhor de tudo é que a parte externa da máquina permanece fria. Não é preciso gastar muito dinheiro em sistemas de resfriamento ou ventiladores barulhentos para evitar que a máquina derreta. Tudo fica mais simples.
A desvantagem…
Claro, isso não é mágica. Lâmpadas de alta intensidade causam grande carga no fornecimento de energia. Além disso, é preciso ter muito cuidado com a posição das lâmpadas. Se elas estiverem mesmo que alguns milímetros desalinhadas, haverá um crescimento irregular dos CNTs. É frustrante, mas acontece.
Os suportes das lâmpadas precisam ser extremamente robustos. Qualquer vibração ou pequeno deslocamento pode criar pontos frios no substrato, fazendo com que seja preciso começar tudo de novo.
Para evitar problemas, sugerimos usar controladores PID de circuito fechado. Eles evitam que a temperatura ultrapasse o valor desejado durante o aquecimento inicial.