Por qué usamos la curado por infrarrojos en los biosensores
Cuando se construyen biosensores, hay que encontrar un equilibrio delicado. Se necesita suficiente calor para curar los polímeros y adhesivos, pero si se excede ese nivel de calor, las partes biológicas del sensor se dañarán. Es un equilibrio muy delicado.
Por eso optamos por usar lámparas de infrarrojos. En lugar de utilizar aire caliente, como lo hacen la mayoría de los hornos, las lámparas de infrarrojos utilizan radiación. Es una forma más eficiente de realizar este proceso. Además, así podemos evitar el uso de catalizadores químicos y disolventes, que suelen ser un problema en las auditorías ambientales.
La física detrás de esto es realmente interesante
Las lámparas de infrarrojos no pierden tiempo calentando el aire dentro de una caja metálica. Actúan directamente sobre las vibraciones moleculares del material. Es un proceso casi instantáneo.
Dado que nos estamos centrando en el sustrato y no en toda la habitación, no desperdiciamos energía inútilmente. Esto hace que toda la etapa de secado sea mucho más eficiente y mejor para el planeta.
Manteniendo un proceso ecológico y libre de plomo
Antiguamente, se utilizaban estabilizantes a base de plomo o acelerantes químicos para lograr que los materiales se curaran a temperaturas más bajas. Era una solución rápida, pero también complicada.
Con las lámparas de infrarrojos, podemos alcanzar rápidamente las temperaturas necesarias para provocar la polimerización, sin necesidad de esos aditivos. Sin humos tóxicos. Sin compuestos orgánicos volátiles. Solo un proceso limpio y sencillo.
El aspecto complicado
No todo es tan simple. Hay que tener cuidado con el flujo de calor. Si se aplica demasiado calor de golpe, la capa superior se endurecerá instantáneamente, atrapando los disolventes húmedos debajo. Eso no es bueno.
Para resolverlo, utilizamos un sistema de aumento gradual de la temperatura. Comenzamos con una temperatura baja, dejamos que el material se estabilice y luego aumentamos la temperatura gradualmente.
El verdadero secreto está en la longitud de onda. Hay que ajustar la longitud de onda de la lámpara al espectro de absorción del material. Si no se hace bien, la energía simplemente rebotará en el material. De esta manera, se desperdicia energía y se calienta el marco de la máquina en lugar del sensor.
Pasamos mucho tiempo calibrando estas lámparas para asegurarnos de que la energía llegue realmente hasta la capa biológica. Es la única forma de mantener el proceso eficiente y de satisfacer a los reguladores.