למה עברנו לשימוש בחימום באמצעות אור אינפרא-אדום לייצור ביוסנסורים ללא עופרת
כשמייצרים ביוסנסורים, לשלוט בטמפרטורה הנכונה זו משימה מאתגרת. יש צורך לחמם את הפולימרים כדי שהשכבות הביולוגיות יהיו יציבות, אך אם מחממים יותר מדי, החומר עלול להיהרס.
התחלנו להשתמש במנורות אינפרא-אדום, מכיוון שהן פועלות בצורה שונה. במקום להשתמש באוויר חם, הן משתמשות בקרינה. כך אין צורך באוויר מחומם, אין צורך בחומרים כימיים מסובכים, והכי חשוב – אין שאריות מסוכנות על החומר.
אינפרא-אדום לעומת התנורים הרגילים
חשבו על תנורי ייבוש רגילים – בעצם מחממים תיבת מתכת ענקית, וכל האוויר שבתוכה משמש כדי לחמם את החומר. זו בזבוז אנרגיה.
מנורות אינפרא-אדום שונות. הן פועלות ישירות על החומר. הפוטונים פוגעים בפני השטח, גורמים למולקולות לנוע, ויוצרים חום מבפנים החוצה. זה קורה בתוך שניות. אין צורך לחכות שהתנור יתחמם, מה שהופך את כל התהליך למהיר יותר.
ייצור ירוק ללא בעיות
התעשייה דוחפת לשימוש בשיטות “ללא עופרת” ו“ירוקות”. בעבר, הדרך היחידה להאיץ את התהליכים הייתה להשתמש בקטליזטורים של מתכות כבדות או בחומרים אורגניים רעילים.
אך עם אינפרא-אדום, אפשר לוותר על חומרים אלו. החום העז שנוצר עושה את העבודה במקום החומרים הכימיים. אין עשן רעיל, אין חומרים המכילים עופרת. זו שיטה נקייה ויעילה, שמספקת תוצאות טובות.
החלק הקשה (וכיצד לפתור אותו)
לא הכל קל. אינפרא-אדום הוא כלי מדויק, ואם לא משתמשים בו בזהירות, הוא עלול לגרום לנזקים.
אם המנורה נמצאת קרוב מדי, ייווצרו אזורים חמים מדי שעלולים להרוס את השכבות האורגניות. יש גם צורך לשלוט בטמפרטורה בקפידה – אם הטמפרטורה לא תהיה מדויקת, החלק החיצוני של הסנסור יתייבש, בעוד החלק הפנימי עדיין יהיה רטוב.
הפתרון נמצא בכיול המנורה. גילינו ששימוש באור אינפרא-אדום בגלים קצרים עובד טוב לחימום הפני השטח, בעוד שגלים בינוניים עובדים טוב יותר לחימום שכבות עמוקות יותר של החומר.
בשילוב עם מנגנון PID לשליטה בטמפרטורה, ניתן להשיג תוצאות מעולות, ללא סיכון להרס החומר.