Pourquoi utilisons-nous la cuisson par rayonnement infrarouge pour les biosenseurs ?
Lorsque l’on construit des biosenseurs, il faut trouver un équilibre délicat : il faut suffisamment de chaleur pour durcir les polymères et les colles utilisés, mais si on exagère, on risque de détruire les composants biologiques du capteur. C’est donc un équilibre très précaire.
C’est pourquoi nous utilisons des lampes à rayonnement infrarouge. Au lieu d’utiliser de l’air chaud – comme c’est le cas dans la plupart des fours – ces lampes utilisent des radiations. C’est une manière plus propre de procéder. De plus, cela nous permet d’éviter l’usage de catalyseurs chimiques et de solvants, qui posent souvent problème lors des audits environnementaux.
La physique derrière ce processus est plutôt intéressante.
Les lampes à rayonnement infrarouge ne perdent pas de temps à chauffer l’air à l’intérieur d’une boîte métallique. Elles ciblent directement les vibrations moléculaires du matériau. Le processus est presque instantané.
Comme nous ciblons uniquement le substrat et non toute la pièce, nous ne gaspillons pas d’électricité inutilement. Cela rend tout le processus de séchage beaucoup plus efficace, et meilleur pour la planète.
Rester écologique (et sans plomb)
Autrefois, on utilisait des stabilisateurs au plomb ou des accélérateurs chimiques pour que les matériaux durcissent à des températures plus basses. C’était un raccourci, mais c’était aussi dangereux.
Avec le rayonnement infrarouge, nous pouvons atteindre rapidement les températures nécessaires pour provoquer la polymérisation, sans avoir besoin de ces additifs. Pas de fumées toxiques, pas de COV. Un processus simple et propre.
La partie difficile
Ce n’est pas si simple. Il faut faire attention au flux de chaleur. Si on applique trop de chaleur dès le début, la couche supérieure se durcit immédiatement, emprisonnant ainsi les solvants humides en dessous. Ce n’est pas agréable à voir.
Pour résoudre ce problème, nous utilisons une montée en température progressive. Nous commençons par une température basse, laissons le matériau se stabiliser, puis augmentons progressivement la température.
Le vrai secret réside dans la longueur d’onde. Il faut que la longueur d’onde de la lampe corresponde au spectre d’absorption du matériau. Sinon, l’énergie est simplement réfléchie par le matériau. On gaspille alors de l’énergie, sans que le capteur ne se réchauffe correctement.
Nous passons beaucoup de temps à calibrer ces lampes, afin que l’énergie pénètre bien dans la couche biologique. C’est la seule façon de garantir l’efficacité du processus et de satisfaire les autorités de régulation.