हमने लीड-रहित बायोसेंसरों के निर्माण हेतु आईआर तकनीक का उपयोग क्यों किया?
जब बायोसेंसर बनाए जाते हैं, तो सही तापमान प्राप्त करना बहुत ही कठिन कार्य होता है। पॉलिमरों को सही तरीके से सुखाना आवश्यक है, लेकिन यदि अत्यधिक तापमान लगाया जाए, तो सब्सट्रेट नष्ट हो जाता है।
हमने इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग शुरू किया, क्योंकि ये अलग तरीके से काम करते हैं। ये गर्म हवा के बजाय विकिरण का उपयोग करते हैं। इससे न तो कोई रासायनिक घोलों की आवश्यकता है, और न ही वेफर पर कोई अवशेष रहते हैं।
आईआर बनाम पारंपरिक ओवन
पारंपरिक ओवनों में, एक विशाल धातुई बॉक्स को गर्म किया जाता है, ताकि उसके अंदर की हवा गर्म हो जाए। यह ऊर्जा का दुरुपयोग है।
आईआर लैंप अलग तरीके से काम करते हैं। ये फोटॉनों का उपयोग करके सामग्री को गर्म करते हैं। इस प्रक्रिया में कोई विलंब नहीं होता, इसलिए पूरी प्रक्रिया बहुत ही तेज़ हो जाती है।
“हरित” तकनीक… बिना किसी परेशानी के!
उद्योग “लीड-रहित” एवं “हरित” तकनीकों का उपयोग करने पर जोर दे रहा है। पहले, इन अभिक्रियाओं को तेज़ करने हेतु भारी धातुओं या वोलेटाइल ऑर्गेनिक यौगिकों का उपयोग किया जाता था।
लेकिन आईआर तकनीक के द्वारा ऐसे रासायनिक यौगिकों की आवश्यकता ही नहीं है। तीव्र विकिरण ही पॉलिमरीकरण का काम करता है। इससे कोई विषाक्त धुआँ नहीं निकलता, और न ही लीड-युक्त पदार्थों की आवश्यकता है। यह एक स्वच्छ एवं सुरक्षित प्रक्रिया है।
चुनौतियाँ… एवं उनका समाधान
हालाँकि, आईआर तकनीक भी एक सटीक उपकरण है; इसलिए इसका उपयोग सावधानी से ही करना आवश्यक है।
यदि लैंप बहुत नजदीक हो, तो सामग्री की सतह जल सकती है। इसके अलावा, तापमान को नियंत्रित रखना भी आवश्यक है; अन्यथा सेंसर का बाहरी हिस्सा सूख जाएगा, जबकि अंदरूनी हिस्सा अभी भी तरल ही रहेगा।
समाधान यह है कि उचित कैलिब्रेशन का उपयोग किया जाए। हमने पाया कि शॉर्ट-वेव आईआर, सतह के लिए बेहतर है, जबकि मीडियम-वेव आईआर, सामग्री के अंदरूनी हिस्सों के लिए बेहतर है।
PID कंट्रोलर का उपयोग करके तापमान को नियंत्रित रखा जा सकता है। इस तरह, सभी पर्यावरणीय मानदंड पूरे हो जाते हैं, एवं उत्पादन दर भी ऊँची रहती है।