تقليل انبعاثات الكربون في تصنيع أجهزة الاستشعار البيولوجية باستخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء
تصنيع أجهزة الاستشعار البيولوجية عملية دقيقة للغاية؛ فلا بد من أن تكون درجة الحرارة مثالية أثناء عمليات التجفيف، وإلا فإن الجهاز سيتضرر تمامًا. لفترة طويلة، كنا نستخدم أفران التسخين التقليدية، لكن المشكلة هي أن تسخين كمية كبيرة من الهواء من أجل تسخين رقاقة صغيرة يعتبر استهلاكًا هائلاً للطاقة.
لهذا السبب، بدأنا في استخدام أنظمة الإضاءة بالأشعة تحت الحمراء بدلاً من أفران التسخين التقليدية. إنها طريقة أكثر كفاءة في التحكم في درجة الحرارة، كما أنها تساعد في تقليل استهلاك الطاقة.
سحر الطاقة الإشعاعية
بدلاً من انتظار تدفق الهواء الساخن، تقوم أجهزة الإضاءة بالأشعة تحت الحمراء بإرسال الطاقة مباشرة إلى الرقاقة. هذه الطريقة سريعة جدًا.
نفضل استخدام أشعة تحت حمراء قصيرة الموجة، لأنها تخترق طبقات الرقاقة الرقيقة بدلاً من أن تبقى على سطحها فقط. وبما أن كثافة الطاقة مرتفعة جدًا، فإن عملية التجفيف تتم في وقت قصير جدًا. وهذا يعني أن الآلات يمكن أن تكون أصغر حجمًا، كما أن فواتير الكهرباء تقل أيضًا.
اختيار المعدات المناسبة
لا يمكن استخدام أي نوع من الأضواء. نحن نستخدم أغلفة من الكوارتز عالية النقاء، حتى لا يتسرب أي شيء ويُلوث أجهزة الاستشعار.
وبما أن أجهزة الاستشعار البيولوجية تحتوي على طبقات عضوية هشة للغاية، فإننا نستخدم أجهزة إضاءة مزودة بطبقات تغطية لضبط طول الموجة. يمكن اعتبارها نوعًا من مفتاح التحكم في درجة الحرارة، حيث تضمن حصول المادة على الطاقة المطلوبة دون تلف الأجزاء الهشة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن توصيل هذه الأجهزة بأنظمة PLC الخاصة بك، مما يجعل أوقات الاستجابة أسرع بكثير.
العيوب (لأنه دائمًا يوجد عيوب)
التسخين بالأشعة تحت الحمراء ليس حلاً سحريًا. عندما يكون هناك تدفق كبير للطاقة الإشعاعية، فإن ذلك يؤدي إلى مشكلة حقيقية، وهي ارتفاع درجة الحرارة في بعض مناطق الرقاقة، مما قد يؤدي إلى تشوه الرقاقة بأكملها. إذا لم يتم ضبط أجهزة التبريد وتدفق الهواء بشكل صحيح، فإن النتيجة ستكون أننا سنحصل على رقاقات معيبة. لذا، يجب ضبط أجهزة التبريد بشكل صحيح، وإلا فإن مزايا توفير الطاقة لن تكون كافية لتعويض الخسائر الناتجة عن ذلك.
لكن عندما يعمل النظام بشكل صحيح، فإنه يكون حلاً رائعًا. نحن نستبدل أجهزة التسخين البطيئة والتي تستهلك الكثير من الطاقة بأنظمة تسخين موجهة، تعمل فقط عند الحاجة إليها.