Як правильно створювати біосенсори за допомогою інфрачервоного випромінювання
Створення біосенсорів – це справжній виклик. Потрібна достатня кількість тепла для застигання клеїв та покриттів, але якщо його буде занадто багато, це може пошкодити біологічні компоненти сенсора. Це складний баланс.
Саме тому ми використовуємо лампи з короткохвильовим інфрачервоним випромінюванням. Замість того, щоб нагрівати весь приміщення, інфрачервоне випромінювання передає енергію безпосередньо в матеріал. Це ефективний та чистий спосіб обробки.
Відмова від старих методів
Індустрія поступово відмовляється від свинцевих припоїв та ефективних методів сушіння, які вимагають великої кількості розчинників. Старі конвекційні печі є неефективними – вони розповсюджують гаряче повітря всюди, марнують велику кількість енергії та іноді створюють забруднення, які точно не потрібні на сенсорі.
Інфрачервоне випромінювання є альтернативою. Це „сухий“ процес – електромагнітні хвилі сприяють випаровуванню чи полімеризації речовин без необхідності використання газів згоряння чи каталізаторів з важких металів. Це повністю відповідає принципам екологічності.
Чарівність термодинаміки
Цікаво те, що ми можемо регулювати довжину хвилі. Це означає, що тепло потрапляє лише на покриття, а основна частина сенсора залишається нетронутою. Таким чином, основа сенсора не перегрівається. Крім того, процес відбувається дуже швидко – лампа досягає потрібної температури за кілька секунд, тоді як конвекційна піч потребує багато часу для нагрівання. Це значно економить енергію та час.
Проблеми
Однак все не так просто. Високоякісне інфрачервоне випромінювання може завдати шкоди біологічним компонентам сенсора, якщо швидкість транспортування чи відстань між елементами не будуть належними. Для контролю потужності потрібен якісний контролер типу PID. Крім того, існує „екстремальний ефект“ – краї сенсора сохнуть значно швидше, ніж середина. Щоб уникнути цього, ми використовуємо спеціальні відбивачі, які розподіляють тепло по всій поверхні сенсора.
Найкраще те, що можна відмовитися від великих систем вентиляції, які використовуються для сушіння розчинників. Інфрачервоне випромінювання може бути використане безпосередньо в тих місцях, де раніше знаходилися теплові канали.