Mengapa Kita Menggunakan Metode Pemanasan Inframerah untuk Biosensor dan Chip
Saat membangun biosensor, sangat sulit untuk membuat lapisan-lapisan organik dan polimer konduktif tetap berada di tempatnya. Diperlukan proses pemanasan untuk menstabilkan semuanya, tetapi cara tradisional ini membutuhkan waktu yang lama.
Itulah mengapa kita menggunakan lampu inframerah. Alih-alih memanaskan seluruh ruang dengan oven besar—yang pada dasarnya hanya membuang-buang uang dan energi—lampu inframerah menerapkan energi secara langsung ke permukaan bahan tersebut. Cara ini lebih efisien.
Menghindari Bahan Beracun
Dunia semikonduktor akhirnya mulai memperhatikan standar “hijau” dan penggunaan bahan-bahan yang bebas timbal. Selama ini, satu-satunya cara untuk menjaga suhu pemanasan tetap rendah adalah dengan menggunakan katalis kimia atau zat percepat berbasis logam berat. Hal ini tentu tidak baik bagi lingkungan maupun orang-orang yang bekerja di laboratorium.
Metode pemanasan inframerah dapat mengatasi masalah ini. Kita menggunakan gelombang inframerah pendek untuk membuat molekul-molekul di dalam lapisan pelindung bergetar. Panas pun dihasilkan dari dalam bahan itu sendiri. Prosesnya sangat cepat—hanya beberapa detik saja. Selain itu, kita juga tidak perlu lagi menggunakan bahan tambahan yang berbahaya, sehingga tidak perlu khawatir soal dampak negatif terhadap lingkungan.
Menemukan Keseimbangan yang Tepat
Untuk mendapatkan densitas panas yang tepat untuk wafer biosensor, kita tidak bisa sembarangan menggunakan lampu biasa. Kita perlu menggunakan kemasan kuarsa khusus yang berisi zat halogen. Dengan cara ini, kita dapat meningkatkan suhu dengan cepat. Begitu wafer memasuki zona pemanasan, panas akan segera tersedia; begitu wafer keluar, aliran listrik akan diputus. Tidak ada energi yang terbuang sia-sia.
Namun, ada tantangan tersendiri. Karena intensitas inframerah yang tinggi, bisa saja terjadi masalah yang disebut “skinning”. Masalah ini terjadi ketika lapisan atas mengeras terlalu cepat, sehingga solvent masih tertinggal di bawahnya, seperti gelembung. Ini merupakan keseimbangan yang sulit dicapai. Jika jarak antara lampu dan wafer terlalu dekat, lapisan bawah akan terbakar. Jika terlalu jauh, efisiensi sistem akan berkurang. Kita perlu menyesuaikan daya dan jaraknya dengan tepat.
Menggunakannya di Lapangan
Yang paling bagus adalah sistem ini dapat digunakan sebagai pengganti tunnel konveksi yang rumit dan ribet. Dengan menggunakan metode inframerah, ukuran peralatan menjadi lebih kecil. Kita juga tidak perlu menggunakan kipas ekstraksi yang berisik dan menghabiskan banyak energi. Kita hanya perlu menghubungkan komponen-komponennya, menyetel timer, lalu membiarkan fisika bekerja.