ทำไมเราถึงใช้แสงอินฟราเรดในการอบแห้งสำหรับเซ็นเซอร์ชีวภาพ
เมื่อคุณสร้างเซ็นเซอร์ชีวภาพ คุณต้องหาจุดสมดุลที่เหมาะสม คุณต้องมีความร้อนเพียงพอเพื่อให้โพลิเมอร์และกาวแห้ง แต่ถ้าใช้ความร้อนมากเกินไป ก็จะทำให้ส่วนที่เป็นชีวภาพของเซ็นเซอร์เสียหายได้ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่ต้องหาจุดสมดุลอย่างระมัดระวัง
นั่นคือเหตุผลที่เราเลือกใช้หลอดไฟอินฟราเรด แทนการใช้ลมร้อนซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันในเตาอบทั่วไป การใช้แสงอินฟราเรดนั้นเป็นวิธีที่ดีกว่า เพราะไม่มีสารเคมีที่เป็นอันตราย นอกจากนี้ ยังช่วยให้เราไม่จำเป็นต้องใช้สารเร่งปฏิกิริยาหรือตัวทำละลายที่มักถูกมองว่าเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม
หลักการทางฟิสิกส์ของแสงอินฟราเรดนั้นน่าสนใจมาก
หลอดไฟอินฟราเรดไม่ต้องเสียเวลาในการทำให้อากาศภายในกล่องโลหะร้อนขึ้น แต่จะส่งพลังงานไปยังโมเลกุลโดยตรง ทำให้การแห้งเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว
เนื่องจากเรามุ่งเน้นไปที่วัสดุโดยตรง ไม่ใช่ทั้งห้อง เราจึงไม่เสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์ วิธีนี้ทำให้กระบวนการแห้งมีประสิทธิภาพมากขึ้น และดีต่อสิ่งแวดล้อมด้วย
การรักษาสิ่งแวดล้อมไว้
ในอดีต ผู้คนมักใช้สารเร่งปฏิกิริยาที่มีส่วนประกอบของตะกั่วเพื่อให้วัสดุแห้งได้ในอุณหภูมิที่ต่ำลง แต่วิธีนี้ก่อให้เกิดมลพิษมากมาย
แต่ด้วยแสงอินฟราเรด เราสามารถทำให้วัสดุแห้งได้ในอุณหภูมิที่สูงพอ โดยไม่จำเป็นต้องใช้สารเร่งปฏิกิริยาเหล่านั้น ไม่มีก๊าซพิษ ไม่มีสาร VOC มีเพียงกระบวนการที่สะอาดและง่ายเท่านั้น
ส่วนที่ยากคืออะไร?
แม้ว่าจะใช้หลอดไฟอินฟราเรด แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะใช้งานได้ทันที เราต้องระมัดระวังเรื่องการควบคุมความร้อน หากใช้ความร้อนมากเกินไป วัสดุก็จะแข็งตัวทันที ทำให้สารละลายที่อยู่ด้านล่างถูกขังอยู่ ซึ่งไม่ใช่สิ่งที่ดีเลย
เพื่อแก้ปัญหานี้ เราจึงใช้วิธีเพิ่มความร้อนทีละขั้นตอน โดยเริ่มจากอุณหภูมิต่ำก่อน ให้วัสดุสงบลงก่อน จากนั้นค่อยเพิ่มความร้อนขึ้น
แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดคือความยาวคลื่นของแสงอินฟราเรด เราต้องทำให้ความยาวคลื่นของหลอดไฟสอดคล้องกับสเปกตรัมการดูดซับของวัสดุ หากทำผิด พลังงานก็จะสะท้อนกลับมา ทำให้เสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์
เราใช้เวลามากมายในการปรับแต่งหลอดไฟเหล่านี้ เพื่อให้แน่ใจว่าพลังงานจะเข้าไปถึงชั้นวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ นี่คือวิธีเดียวที่จะทำให้กระบวนการมีประสิทธิภาพ และทำให้ผู้ควบคุมมั่นใจได้