چرا از روش درمان با اشعه مادون قرمز برای ساخت بیوسنسورها استفاده میکنیم؟
هنگام ساخت بیوسنسورها، باید تعادل دقیقی بین گرمای لازم برای درمان پلیمرها و چسبها وجود داشته باشد. اگر گرمای بیشتری استفاده شود، بخشهای بیولوژیکی سنسور آسیب خواهند دید. این یک تعادل بسیار حساس است.
به همین دلیل از لامپهای مادون قرمز استفاده میکنیم. در حالی که اکثر فرها از هوای گرم برای گرم کردن مواد استفاده میکنند، لامپهای مادون قرمز از تشعشعات برای این کار استفاده میکنند. این روش، روشی کارآمدتر است. علاوه بر این، با استفاده از این روش، نیازی به استفاده از کاتالیزورها و حلالهای شیمیایی نیست؛ چیزهایی که معمولاً در بازرسیهای زیستمحیطی مورد انتقاد قرار میگیرند.
فیزیک این روش واقعاً جالب است. لامپهای مادون قرمز، وقت را صرف گرم کردن هوای موجود در جعبه فلزی نمیکنند؛ بلکه مستقیماً روی ارتعاشات مولکولی مواد تأثیر میگذارند. این کار تقریباً بلافاصله انجام میشود.
از آنجایی که ما فقط روی سطح ماده تمرکز میکنیم، انرژی الکتریکی بیهوده هدر نمیرود. این امر باعث میشود فرآیند خشک کردن مواد بسیار کارآمدتر شود و به محیط زیست آسیب کمتری وارد شود.
حفظ محیط زیست (و عدم استفاده از سرب)
در گذشته، افراد برای درمان مواد در دماهای پایینتر، از استابیلizаторهای حاوی سرب یا سرعتدهندههای شیمیایی استفاده میکردند. این روش، راه میانبری بود، اما پر از مشکل بود.
اما با استفاده از لامپهای مادون قرمز، میتوانیم دمای لازم برای پلیمریزاسیون را به سرعت به دست آوریم، بدون نیاز به این افزودنیها. هیچ گاز سمی یا مواد آلایندهای وجود ندارد؛ فقط یک فرآیند ساده و کارآمد.
چالشها
البته، این روش کاملاً ساده نیست. باید مراقب جریان گرما بود. اگر گرمای بیشتری اعمال شود، لایه بالایی ماده بلافاصله سخت میشود و حلالهای موجود در لایههای زیرین محبوس میشوند. این وضعیت خوبی نیست.
برای جلوگیری از این مشکل، از روشهای تدریجی برای افزایش دما استفاده میکنیم. ابتدا دما را کم میگذاریم تا ماده ثابت شود، سپس دما را افزایش میدهیم.
راز واقعی این روش، طول موج لامپ است. باید طول موج لامپ را با طیف جذب ماده هماهنگ کرد. اگر این کار انجام نشود، انرژی از روی ماده منعکس میشود؛ در نتیجه انرژی هدر میرود و فقط قسمتهای خارجی دستگاه گرم میشود، نه سنسور.
ما وقت زیادی را صرف تنظیم این لامپها میکنیم تا انرژی واقعاً به لایههای درونی ماده برسد. این تنها راهی است که میتواند فرآیند را کارآمد نگه دارد و مقررات را نیز رعایت کند.