Mengapa kita beralih ke metode pengeringan menggunakan sinar inframerah untuk pembuatan biosensor bebas timbal
Saat membuat biosensor, menemukan suhu yang tepat merupakan hal yang sulit. Kita perlu mengeringkan polimer dan menstabilkan lapisan-lapisan biologis tersebut. Namun, jika suhu terlalu tinggi, substrat bisa rusak.
Kami mulai menggunakan lampu inframerah karena cara kerjanya berbeda. Alih-alih menggunakan udara panas, lampu ini menggunakan radiasi. Dengan demikian, tidak diperlukan udara panas atau pelarut kimia yang rumit. Yang terbaik adalah tidak ada sisa kimia yang tertinggal di permukaan wafer.
IR vs. oven konvensional
Bayangkan oven pengering konvensional. Pada dasarnya, oven tersebut memanaskan kotak logam besar beserta udara di dalamnya agar komponen yang akan dikeringkan menjadi hangat. Ini merupakan pemborosan energi.
Lampu inframerah berbeda. Cahaya inframerah langsung mengenai permukaan bahan, sehingga molekul-molekulnya bergerak dan menghasilkan panas dari dalam ke luar. Proses ini berlangsung dalam hitungan detik. Tidak perlu menunggu oven panas terlebih dahulu, sehingga prosesnya jauh lebih cepat.
Mendapatkan hasil yang berkualitas tanpa masalah
Industri saat ini berusaha keras untuk menciptakan produk yang “bebas timbal” dan ramah lingkungan. Di masa lalu, satu-satunya cara untuk mempercepat reaksi kimia adalah dengan menggunakan katalis berbasis logam berat atau senyawa organik volatil (VOC).
Namun dengan penggunaan lampu inframerah, kita tidak perlu menggunakan bahan-bahan kimia tersebut. Panas yang dihasilkan oleh lampu inframerah sudah cukup untuk memudahkan proses polimerisasi. Tidak ada asap beracun atau zat berbahaya lainnya. Prosesnya pun bersih dan efisien, sehingga regulasi lingkungan pun terpenuhi.
Bagian yang sulit (dan cara mengatasinya)
Namun, penggunaan lampu inframerah juga memiliki tantangannya sendiri. Jika lampu terlalu dekat dengan bahan yang akan dikeringkan, maka akan terjadi daerah yang terlalu panas, sehingga lapisan organiknya bisa rusak. Kita juga perlu memperhatikan bagian tepi bahan tersebut; jika densitas panasnya tidak tepat, bagian luar sensor akan mengering sementara bagian tengahnya masih basah.
Kuncinya adalah kalibrasi. Kami menemukan bahwa penggunaan sinar inframerah berpanjang gelombang pendek sangat efektif untuk pengeringan permukaan, sedangkan sinar inframerah berpanjang gelombang sedang lebih baik untuk pengeringan bagian dalam bahan. Dengan menggunakan kontroler PID, kita dapat menjaga suhu tetap stabil. Dengan begitu, semua spesifikasi lingkungan dapat dipenuhi, dan proses produksi tetap berjalan lancar, tanpa risiko kerusakan pada produk.