Чому ми перейшли на використання інфрачервоного опромінення для виробництва безсвинцевих біосенсорів
Під час створення біосенсорів досягнення правильної температури є справжньою проблемою. Необхідно запекти полімери та зафіксувати біологічні шари, але якщо надмірно підвищити температуру, можна пошкодити сам матеріал.
Ми почали використовувати інфрачервоні лампи – вони функціонують інакше. Замість нагріву повітря вони використовують випромінювання. Це означає відсутність необхідності у штучному нагріванні повітря, відсутність хімічних розчинників, а ще краще – відсутність дивних залишків на поверхні деталі.
Інфрачервоне опромінення проти звичайних печей
Уявіть собі звичайну сушильну піч – це, по суті, велика металева коробка, всередині якої нагрівається повітря, щоб нагріти деталь. Це марна трата енергії.
Інфрачервоні лампи працюють інакше – вони безпосередньо впливають на матеріал. Фотони потрапляють на поверхню, змушуючи молекули рухатися, що призводить до генерації тепла зсередини. Усе відбувається за кілька секунд. Не потрібно чекати, поки піч прогріється – це значно прискорює процес.
Екологічність без проблем
Індустрія прагне до використання „безсвинцевих“ та „екологічних“ технологій. Раніше єдиним способом прискорити ці реакції було використання каталізаторів на основі важких металів чи летких органічних сполук.
Але з інфрачервоним опроміненням можна обійтися без цих хімікатів. Інтенсивне випромінювання саме виконує функцію каталізатора для полімеризації. Немає токсичних парів чи свинцевих речовин. Це чистий та ефективний процес, який задовольняє всі стандарти.
Проблеми та їхнє вирішення
Але все не так просто. Інфрачервоне опромінення є точним інструментом, і якщо не бути обережним, можна отримати проблеми.
Якщо лампа знаходиться занадто близько, можуть утворитися „гарячі точки“, які можуть пошкодити органічний шар. Також потрібно стежити за краями деталі – якщо щільність тепла не буде правильною, зовнішня частина сенсора може запектися, а середина залишиться рідкою.
Рішення полягає у налаштуванні параметрів. Ми виявили, що коротковолнове інфрачервоне опромінення чудово підходить для обробки поверхні, а середньоволнове – для глибшого проникнення в матеріал.
Якщо поєднати це з контролером PID, щоб підтримувати правильну температуру, все буде гаразд. Таким чином можна досягти всіх необхідних параметрів, а продуктивність залишиться високою, без ризиків пошкодження деталей.