Tại sao chúng ta sử dụng phương pháp khử ẩm bằng tia hồng ngoại trong việc chế tạo cảm biến sinh học?
Khi chế tạo cảm biến sinh học, chúng ta phải tìm được sự cân bằng khó khăn giữa việc cung cấp đủ nhiệt độ để làm khô các chất polyme và keo dính, nhưng nếu nhiệt độ quá cao thì các thành phần sinh học trong cảm biến sẽ bị tổn thương. Đó là một sự cân bằng rất nhạy cảm.
Đó là lý do tại sao chúng ta chọn sử dụng đèn hồng ngoại. Thay vì sử dụng không khí nóng như phương pháp thông thường, đèn hồng ngoại sử dụng bức xạ để làm khô vật liệu. Đây là phương pháp hiệu quả hơn. Hơn nữa, phương pháp này giúp chúng ta tránh được việc sử dụng các chất xúc tác hóa học và dung môi gây hại, những thứ thường bị chỉ trích trong các cuộc kiểm tra môi trường.
Về mặt vật lý, phương pháp này thực sự rất hay.
Đèn hồng ngoại không mất thời gian để làm nóng không khí bên trong chiếc hộp kim loại lớn. Chúng tác động trực tiếp lên các phân tử trong lớp phủ. Quá trình này diễn ra rất nhanh.
Vì chúng ta chỉ tập trung vào vật liệu cần xử lý, chứ không phải toàn bộ không gian xung quanh, nên chúng ta không lãng phí điện năng. Điều này giúp quá trình làm khô trở nên hiệu quả hơn và ít gây hại cho môi trường hơn.
Giữ cho quy trình xử lý “xanh” và không chứa chì
Trước đây, người ta thường sử dụng các chất ổn định chứa chì hoặc các chất xúc tác hóa học để giúp vật liệu khô ở nhiệt độ thấp hơn. Đó là một cách tắt đường tắt, nhưng nó gây ra nhiều vấn đề.
Với phương pháp hồng ngoại, chúng ta có thể đạt được nhiệt độ cần thiết một cách nhanh chóng, mà không cần sử dụng các chất phụ gia đó. Không có khí độc hại, không có VOC. Chỉ cần một quy trình đơn giản và hiệu quả.
Điểm khó trong quá trình này là gì?
Thực ra, việc sử dụng đèn hồng ngoại không hề đơn giản. Chúng ta cần phải chú ý đến mức độ nhiệt độ. Nếu nhiệt độ quá cao ngay từ đầu, lớp bề mặt của vật liệu sẽ bị đông cứng ngay lập tức, khiến các dung môi ở bên dưới bị kẹt lại. Điều này không tốt chút nào.
Để khắc phục điều này, chúng ta sử dụng phương pháp tăng nhiệt độ từ từ. Chúng ta bắt đầu với nhiệt độ thấp, để vật liệu có thời gian ổn định, sau đó mới tăng dần nhiệt độ lên.
Bí quyết thực sự nằm ở bước sóng của đèn. Chúng ta cần phải điều chỉnh bước sóng của đèn sao cho phù hợp với phổ hấp thụ của vật liệu. Nếu làm sai điều này, năng lượng sẽ bị phản xạ trở lại, khiến chúng ta lãng phí năng lượng và làm nóng khung máy thay vì vật liệu cần xử lý.
Chúng tôi dành nhiều thời gian để điều chỉnh các đèn này, nhằm đảm bảo rằng năng lượng được truyền sâu vào lớp vật liệu cần xử lý. Đó là cách duy nhất để giúp quy trình diễn ra hiệu quả và làm hài lòng các nhà quản lý.