¿Por qué cambiamos los hornos por lámparas de infrarrojos en la fabricación de biosensores?
Al fabricar biosensores, se invierte mucho tiempo en procesos de curado y deshidratación. Durante años, la solución habitual era meter todo en un gran horno de convección. Pero seamos honestos: calentar un enorme armario metálico solo para calentar una pequeña oblea es un desperdicio de energía. Es como calentar toda la casa solo para calentar una rebanada de pizza.
Por eso hemos pasado a utilizar sistemas de lámparas de infrarrojos. Es una forma más eficiente de trabajar, además de ayudar a reducir la huella de carbono de la sala limpia.
Dirigir el calor donde realmente es necesario
Lo bueno de las lámparas de infrarrojos es que emiten calor de forma directa. En lugar de esperar a que el aire se caliente, las lámparas envían energía directamente al sustrato. De esta manera, no se desperdicia energía calentando las paredes de la máquina o el aire circundante.
Gracias al alto valor de densidad de potencia de estas lámparas, podemos provocar las reacciones químicas necesarias en las capas del biosensor en pocos segundos. Los minutos se convierten en segundos. Y cuando se procesan miles de obleas, esos segundos ahorrados suman una gran reducción en la factura de energía.
Elegir la longitud de onda adecuada
No toda la luz infrarroja es igual. Dependiendo del material con el que se trabaja, será necesario utilizar lámparas de onda corta o media. Si se trata de polímeros o materiales orgánicos de película delgada, hay que ajustar la longitud de onda al punto de absorción máximo del material. Si no se hace así, la energía simplemente se refleja en la superficie. Eso es frustrante, desperdicia energía y convierte el chasis de la máquina en un calentador. Cuando se hace bien, el material absorbe el calor.
El desafío: manejar el calor
Aunque no es magia, estas lámparas generan una gran cantidad de calor, lo cual representa una carga adicional para los sistemas de refrigeración. Aunque se ahorra mucha energía en la calefacción, hay que asegurarse de que los disipadores de calor y el flujo de aire puedan manejar ese calor. Si la refrigeración es insuficiente, se producirá deriva térmica. Y como cualquier persona en el taller sabe, la deriva térmica es un verdadero problema, ya que afecta negativamente la calidad del producto.
Hacer que la fábrica sea realmente “verde”
La mejor cosa de las lámparas de infrarrojos es su capacidad de encendido instantáneo. No es necesario mantener el horno encendido a 150°C todo el día, esperando que llegue una oblea. Basta con conectar las lámparas a un controlador PID. El calor se genera en cuanto llega la oblea, y se detiene en cuanto termina el proceso. Es simple, eficiente… y así logramos nuestros objetivos de neutralidad carbónica, sin solo hablar de ellos en las reuniones de dirección.