Proč používáme infračervené zahřívání u biosenzorů
Při výrobě biosenzorů musíte najít správnou rovnováhu. Potřebujete dostatek tepla na zahřátí polymerů a lepidel, ale pokud přehnaně zvyšujete teplotu, můžete poškodit biologické části senzoru. Je to velmi citlivá situace.
Proto používáme infračervené lampy. Místo toho, abychom foukali horký vzduch – jak fungují většina troub – infračervené lampy využívají záření. Je to čistší způsob provádění této procesu. Navíc to znamená, že nemusíme používat škodlivé chemické katalyzátory a rozpouštědla, která jsou obvykle kritizována během environmentálních kontrol.
Fyzika tohoto procesu je vlastně docela zajímavá.
Infračervené lampy neplýtvají energií na zahřívání vzduchu v velké kovové nádobě. Zaměřují se přímo na molekulární vibrace v povrchové vrstvě materiálu. Je to téměř okamžité.
Jelikož míříme na konkrétní podklad, a ne na celou místnost, neplýtváme elektřinou zbytečně. To zajišťuje efektivnější proces sušení a zároveň je to pro planetu mnohem lepší.
Udržení ekologie (a absence olova)
V minulosti lidé používali stabilizátory na bázi olova nebo chemické urychlovače, aby dosáhli rychlejšího zaschnutí materiálu při nižších teplotách. Byla to zkratka, ale bylo to nepořádné.
S infračervenými lampami můžeme dosáhnout potřebných teplot rychle, aniž bychom potřebovali tyto přísady. Žádné toxické výpary, žádné VOC. Jen čistý a jednoduchý proces.
Potížné stránky
Není to však tak jednoduché. Musíte dávat pozor na intenzitu tepla. Pokud ho příliš rychle zvýšíte, dojde k „ztuhnutí“ horní vrstvy, což způsobí, že vlhká rozpouštědla zůstanou uvnitř. To vypadá špatně.
Abychom to vyřešili, používáme vícestupňové zvyšování teploty. Nejdřív snižujeme teplotu, necháme materiál ustát, a poté ji postupně zvyšujeme.
Skutečným tajemstvím je však vlnová délka. Musíte zajistit, aby vlnová délka lampy odpovídala absorpčnímu spektru materiálu. Pokud to uděláte špatně, energie prostě odrazí se od povrchu materiálu. V takovém případě plýtváte energií a zahříváte samotný rám stroje místo senzoru.
Věnujeme hodně času kalibraci těchto lamp, abychom zajistili, že energie skutečně pronikne hluboko do biologické vrstvy materiálu. To je jediný způsob, jak udržet proces efektivní a uspokojit regulační orgány.