چرا از روش خشککردن با امواج مادون قرمز برای ساخت سنسورهای بیولوژیکی بدون سرب استفاده میکنیم؟
ساخت سنسورهای بیولوژیکی کاری دقیق و پیچیده است؛ چرا که باید با لایههای آلی کار کرد که نمیتوانند در برابر فشارهای زیاد مقاومت کنند. بنابراین، کنترل صحیح فرآیند خشککردن بسیار مهم است.
ما از اتاقهای حرارتی بزرگ استفاده نمیکنیم؛ چرا؟ چون گرم کردن کل فضای اتاق صرفاً برای خشک کردن یک بخش کوچک، اتلاف وقت و انرژی است. در عوض، از لامپهای مادون قرمز استفاده میکنیم؛ این لامپها انرژی را مستقیماً به سطح ماده ارسال میکنند. این روش ساده، کارآمد است؛ همچنین از تبدیل اتاق به فضای گرم و نامناسب جلوگیری میکند.
رویکرد سبز بدون مشکلات
کل صنعت اکنون به سمت استانداردهای «بدون سرب» و «سبز» حرکت میکند. این موضوع در نظری عالی به نظر میرسد، اما در عمل، روشهای قدیمی خشککردن میتوانند پرمشکل باشند؛ زیرا اغلب از حلالهای شیمیایی یا عناصر گرمایشی سنگین استفاده میشود که منجر به انتشار مواد زیانآور میشود.
اما روش مادون قرمز متفاوت است؛ این روش از تشعشعات الکترومغناطیسی برای ایجاد حرارت استفاده میکند. در این روش، هیچ دودی تولید نمیشود؛ همچنین، از آنجایی که میتوانیم طول موج را دقیقاً متناسب با نیاز ماده تنظیم کنیم، نیازی به استفاده از کاتالیستهای حاوی سرب برای شروع فرآیند خشککردن نیست.
تعادل در استفاده از انرژی
البته، این روش آنقدرها هم ساده نیست؛ باید منابع انرژی را با دقت انتخاب کرد. ما معمولاً از لامپهای مادون قرمز با طول موج کوتاه یا متوسط استفاده میکنیم؛ طول موج کوتاه برای لایههای نازک بسیار مناسب است، اما باید مراقب بود؛ زیرا اگر توان لامپ بیش از حد باشد، لایه فعال سنسور آسیب خواهد دید.
به همین دلیل، از سیستم کنترل PID برای کنترل دقیق دما استفاده میکنیم؛ این سیستم مانند یک ناظر عمل کرده و مطمئن میشود که سطح ماده در دمای مناسب باقی بماند.
شرایط کاری در کارخانه
از نظر عملی، لامپهای مادون قرمز فضای کارخانه را به مکانی بهتر برای کار تبدیل میکنند؛ نیازی به سیستمهای تهویه پیچیده یا عایقهای ضخیم نیست. کافی است لامپها را به برق متصل کرده و زمان خشککردن را تنظیم کنیم.
بهترین نکته این است که این لامپها بلافاصله روشن میشوند؛ بنابراین در حالت استراحت، انرژی هدر نمیرود. فقط بخشی که در حال کار روی آن هستیم گرم میشود؛ این امر باعث میشود هزینه انرژی کاهش یابد.