Neden kurşunsuz biyosensörler için kızılötesi ısıtma yöntemini kullandık?
Biyosensörler üretirken doğru sıcaklığı bulmak oldukça zordur. Polimerlerin kurutulması ve biyolojik katmanların sabitlenmesi gerekiyor; ancak fazla ısı uygulandığında yüzey zarar görebilir.
Kızılötesi lambaları kullanmaya başlamamızın sebebi budur. Bu lambalar, sıcak hava yerine radyasyon kullanarak işlem yapar. Böylece ne zorunlu hava akışı gereklidir, ne de karmaşık kimyasal çözücüler… En iyisi de, wafer üzerinde hiçbir kalıntı kalmamasıdır.
Kızılötesi lambalar vs. geleneksel fırınlar
Standart bir kurutma fırını düşünün: Aslında devasa bir metal kutuyu ısıtarak içindeki havayı ısıtmaya çalışıyorsunuz. Bu da enerji israfı anlamına gelir.
Kızılötesi lambalar ise farklıdır. Işıınlar doğrudan malzemenin yüzeyine çarpar ve molekülleri harekete geçirir. Isı da içeriden dışarıya doğru oluşur. Bu süreç saniyeler içinde gerçekleşir. Fırının önceden ısınmasını beklemeye gerek yoktur; bu da tüm süreci çok daha hızlı hale getirir.
Sorunsuz şekilde “yeşil” üretim
Endüstri, “kurşunsuz” ve “yeşil” üretim yöntemlerine büyük önem veriyor. Geçmişte bu reaksiyonları hızlandırmanın tek yolu ağır metaller veya uçucu organik bileşikler kullanmaktı.
Ancak kızılötesi lambalar sayesinde bu kimyasallardan vazgeçilebilir. Yoğun radyasyon sayesinde polimerizasyon işlemi kolayca gerçekleşir. Toksik buharlar ya da kurşun içeren maddeler yoktur. Sadece temiz ve sorunsuz bir üretim süreci vardır.
Zor olan kısım ve bunun çözümü
Elbette her şey sihirli değil. Kızılötesi lambalar hassas araçlardır ve dikkatsiz kullanılırsa zarar verebilir. Eğer lamba çok yakından tutulursa, organik katmanlar yanabilir. Ayrıca kenarlara da dikkat etmek gerekiyor; eğer ısı yoğunluğu doğru ayarlanmazsa, sensörün dış kısmı kururken ortası hâlâ sıvı kalabilir.
Çözüm, kalibrasyondadır. Kısa dalga boylu kızılötesi ışınların yüzey için uygun olduğunu, orta dalga boylarının ise malzemenin daha derin kısımları için daha etkili olduğunu gördük. Bunu bir PID kontrol cihazıyla birleştirerek sıcaklık kontrolünü sağlayabilirsiniz. Böylece tüm çevresel gereksinimleri karşılayabilir ve üretim hızınız yüksek kalır.