Por que estamos substituindo os fornos por lâmpadas de infravermelho nas fábricas de biosensores
Ao criar biosensores, gasta-se muito tempo preocupando-se com processos de cura e desidratação. Durante anos, a solução usual era colocar tudo em um grande forno de convecção. Mas, sejamos honestos: aquecer um grande gabinete metálico só para aquecer um pequeno wafer é um desperdício de eletricidade. É como aquecer toda a casa só para esquentar uma fatia de pizza. Por isso, passamos a usar sistemas de lâmpadas de infravermelho direcionado. É uma maneira mais eficiente de trabalhar, além de evitar que a pegada de carbono da sala limpa aumente demais.
Levar o calor exatamente onde ele é necessário
O que torna as lâmpadas de infravermelho tão úteis é o fato de que elas emitem calor de forma direta. Em vez de esperar que o ar se aqueça, as lâmpadas enviam energia diretamente para o substrato. Assim, não há desperdício de energia ao aquecer as paredes da máquina ou o ar ao redor dela. Como usamos lâmpadas com alta densidade de potência, conseguimos provocar as reações químicas nas camadas do biossensor em poucos segundos. Minutos se transformam em segundos. E, quando se trata de milhares de wafers, esses segundos economizados resultam em uma grande redução na conta de energia.
Escolher a correção de onda
Nem toda luz infravermelha é igual. Dependendo do material com o qual se trabalha, é preciso escolher entre lâmpadas de onda curta ou média. Se você está trabalhando com polímeros ou materiais orgânicos finos, é preciso ajustar a onda de acordo com o pico de absorção do material. Se isso não for feito corretamente, a energia simplesmente reflete na superfície. Isso é frustrante, gera desperdício de energia e faz com que o chassi do equipamento funcione como um aquecedor. Quando a onda está correta, o material absorve o calor.
O desafio: controlar o calor
Mas não é tudo mágica. Essas lâmpadas emitem uma quantidade intensa de calor, o que coloca pressão nos sistemas de resfriamento. Embora se economize muita energia no processo de aquecimento, é preciso garantir que os dissipadores de calor e o fluxo de ar consigam lidar com esse calor. Se o sistema de resfriamento for insuficiente, haverá problemas relacionados ao calor. E, como todos sabem, isso afeta negativamente a produção.
Tornando a fábrica realmente “verde”
A melhor coisa sobre as lâmpadas de infravermelho é sua capacidade de acionamento instantâneo. Não é preciso manter o forno ligado a 150°C o dia todo, esperando que um wafer chegue. Basta conectar as lâmpadas a um controlador PID. O calor é ativado assim que o wafer chega e desativa-se assim que o ciclo termina. É simples, eficiente. E é assim que conseguimos alcançar nossas metas de neutralidade de carbono, sem apenas falar sobre elas em reuniões.