Чому ми замінюємо печі на інфрачервоні лампи у виробництві біосенсорів
Під час створення біосенсорів необхідно приділяти багато часу процесам висушування та сушіння матеріалів. Протягом багатьох років загальноприйнятим способом було використання великих конвективних печей. Але будьмо чесними: нагрівання величезної металевої камери лише для нагрівання крихітного чипа – це марна трата енергії. Це все одно, що нагрівати всю будинку лише для того, щоб нагріти шматочок піци.
Саме тому ми перейшли на використання інфрачервоних ламп. Це більш ефективний спосіб роботи, а також допомагає зменшити кількість викидів вуглецю.
Надання тепла саме туди, де це потрібно
Інфрачервоне світло передає тепло безпосередньо на поверхню матеріалу. Не потрібно чекати, поки повітря нагріється – лампи передають енергію прямо на матеріал. Таким чином не витрачається енергія на нагрівання стінок апарату чи повітря навколо нього.
Завдяки використанню ламп з високою щільністю потужності, ми можемо запустити хімічні реакції в шарах біосенсора за кілька секунд. Минути перетворюються на секунди. Коли ми обробляємо тисячі чипів, ці заощаджені секунди допомагають значно зменшити витрати на електроенергію.
Вибір правильної довжини хвилі
Не всє інфрачервоне світло є однаковим. Залежно від матеріалу, який ви обробляєте, вам можуть знадобитися лампи з короткою чи середньою довжиною хвилі.
Якщо ви працюєте з полімерами чи тонкоплівковими органічними матеріалами, необхідно підібрати довжину хвилі, яка відповідає піку поглинання матеріалом. Якщо це не зроблено правильно, енергія просто відбивається від поверхні матеріалу. Це призводить до марної трати енергії та змушує систему охолодження працювати наполегливіше. Якщо ж довжина хвилі підібрана правильно, матеріал ефективно поглинає тепло.
Проблема: керування теплом
Однак це не є чимось чарівним. Лампи виділяють велику кількість тепла, що створює серйозне навантаження на систему охолодження.
Хоча ми економимо багато енергії на нагріванні, все одно необхідно переконатися, що система охолодження здатна справлятися з цим навантаженням. Якщо система охолодження слабка, може виникнути проблема з температурою. А як усі, хто працює на виробництві, знають, це є серйозною проблемою – це значно знижує ефективність виробництва.
Роблення заводу „зеленим“
Найкращою рисою інфрачервоних ламп є можливість миттєвого ввімкнення. Не потрібно тримати піч у режимі готовності при температурі 150°C протягом усього дня лише на випадок, якщо з’явиться новий чип.
Ми просто підключаємо лампи до контролера PID. Тепло починає подаватися в момент прибуття чипа, а при закінченні процесу – припиняється. Це просто та ефективно. Саме так ми можемо досягти цілей щодо нейтральності вуглецевого сліду, а не просто говорити про це на зустрічах.