Tại sao chúng tôi thay thế lò nướng bằng đèn hồng ngoại trong việc sản xuất cảm biến sinh học
Khi chế tạo cảm biến sinh học, chúng ta phải dành rất nhiều thời gian để xử lý vấn đề sấy khô và làm chín vật liệu. Trong nhiều năm qua, cách thông thường là sử dụng lò nướng lớn để làm nóng vật liệu. Nhưng thực ra, việc dùng lò nướng để làm nóng một tấm wafer nhỏ là sự lãng phí điện năng. Đó giống như việc dùng toàn bộ nguồn nhiệt trong nhà chỉ để làm nóng một miếng pizza vậy.
Đó là lý do tại sao chúng tôi chuyển sang sử dụng hệ thống đèn hồng ngoại. Đây là cách hiệu quả hơn để làm nóng vật liệu, đồng thời giúp giảm lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất.
Đưa nhiệt lượng đến đúng nơi cần thiết
Đặc điểm của ánh sáng hồng ngoại là nó truyền nhiệt trực tiếp vào vật liệu. Thay vì chờ không khí xung quanh nóng lên, đèn hồng ngoại sẽ truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu. Như vậy, chúng ta không phải lãng phí điện năng để làm nóng các bức tường của máy hoặc không khí xung quanh.
Với việc sử dụng đèn có mật độ công suất cao, chúng ta có thể kích hoạt các phản ứng hóa học trong các lớp vật liệu của cảm biến sinh học trong vài giây thôi. Những phút giây được tiết kiệm này sẽ giúp giảm đáng kể chi phí điện năng.
Chọn bước sóng phù hợp
Không phải tất cả ánh sáng hồng ngoại đều giống nhau. Tùy thuộc vào loại vật liệu mà chúng ta đang xử lý, chúng ta cần chọn loại đèn có bước sóng phù hợp. Nếu chọn sai bước sóng, năng lượng sẽ bị phản xạ lại, gây lãng phí điện năng. Khi chọn đúng bước sóng, vật liệu sẽ hấp thụ nhiệt một cách hiệu quả.
Thách thức: Kiểm soát nhiệt độ
Dù vậy, việc sử dụng đèn hồng ngoại vẫn có những thách thức. Những đèn này tạo ra lượng nhiệt lớn, khiến hệ thống làm mát phải hoạt động hết công suất. Chúng ta có thể tiết kiệm nhiều điện năng trong quá trình làm nóng, nhưng chúng ta cũng cần đảm bảo rằng hệ thống làm mát có thể xử lý được lượng nhiệt đó. Nếu hệ thống làm mát yếu, nhiệt độ trong máy sẽ tăng cao, gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Biến nhà máy thành “nơi xanh”
Điểm mạnh nhất của đèn hồng ngoại là khả năng hoạt động ngay lập tức. Chúng ta không cần phải để lò nướng hoạt động ở nhiệt độ 150°C suốt cả ngày chỉ để sẵn sàng xử lý vật liệu khi cần thiết. Chúng ta chỉ cần kết nối đèn với bộ điều khiển PID. Nhiệt độ sẽ được tạo ra ngay khi vật liệu được đưa vào máy, và nhiệt độ sẽ giảm ngay sau khi quá trình xử lý kết thúc. Đó là cách hiệu quả để đạt được mục tiêu giảm khí thải carbon.