Proč používáme infračervené zahřívání u biosenzorů a čipů
Při výrobě biosenzorů je docela problém udržet ty organické vrstvy a vodivé polymery na svém místě. Je potřeba je stabilizovat pomocí tepelného zahřívání, ale starý způsob je velmi zdlouhavý.
Proto používáme infračervené lampy. Místo toho, abychom zahřívali celou komoru – což vlastně znamená plýtvání penězi a elektřinou – infračervené paprsky přenášejí energii přímo do substrátu. Je to efektivní řešení.
Odstranění toxických látek
Sektor polovodičů konečně začíná brát vážně „zelené“ standardy a výrobu bez olova. Dlouho byla jedinou možností snížit teploty zahřívání pomocí chemických katalyzátorů nebo urychlovačů na bázi těžkých kovů. To samozřejmě není dobré ani pro planetu, ani pro lidi v laboratoři.
Infračervené zahřívání tento problém řeší. Používáme krátkovlnné infračervené záření, které způsobuje vibrace molekul uvnitř povlaku. Teplo vzniká přímo uvnitř materiálu.
Je to rychlé – opravdu rychlé. Mluvíme o sekundách, ne hodinách. Navíc nemusíte používat ty škodlivé přísady a nemusíte se tak strachovat o uhlíkovou stopu v čisté místnosti.
Najít správnou rovnováhu
Abychom dosáhli správné hustoty tepla u biosenzorových desek, nepoužíváme jen obyčejné žárovky. Používáme speciální křemenné obaly s halogenovými náplněmi. Díky tomu můžeme teplotu zvýšit téměř okamžitě. Ve chvíli, kdy deska vstoupí do této oblasti, začne teplota stoupat; jakmile deska odejde, napájení se vypne. Žádná ztráta energie.
Ale je tu jeden problém. Protože infračervené záření je tak intenzivní, může dojít k problému zvanému „skinning“. K tomu dochází, když se horní vrstva zahřívá příliš rychle, čímž se pod ní ulpívají rozpouštědla. Je to křehká rovnováha. Pokud je lampa příliš blízko, poškodíte substrát. Pokud je příliš daleko, ztratíte tu efektivitu, kvůli které jste systém pořídili. Musíte správně nastavit výkon a vzdálenost.
Použití v praxi
Nejlepší na tom je, že tyto systémy mohou nahradit ty staré konvenční tunely na zahřívání. Když přejdete na infračervené zahřívání, zmenší se velikost vašeho vybavení. Nemusíte používat ty obrovské, hlučné ventilátory, které celý den odvádějí horký vzduch ven z budovy. Stačí zapojit systém, nastavit časovače a nechat fyziku udělat práci.