Réduire les émissions de carbone dans la fabrication des biosenseurs grâce au chauffage infrarouge précis
La fabrication des biosenseurs est une opération délicate. Il est essentiel que la température soit exactement la bonne pendant les phases de durcissement et de déshydratation ; sinon, tout est perdu. Pendant longtemps, on utilisait simplement de grands fours à convection pour cela. Mais le problème, c’est que chauffer un grand volume d’air simplement pour réchauffer une minuscule puce représente une énorme perte d’énergie.
C’est pourquoi nous avons commencé à remplacer ces fours par des systèmes à lampes infrarouges. C’est une façon beaucoup plus efficace de gérer la chaleur, et cela permet également de rendre la salle de production plus écologique.
La magie de l’énergie rayonnante
Au lieu d’attendre que l’air chaud circule, les lampes infrarouges envoient directement de l’énergie dans le substrat. C’est rapide… vraiment rapide.
Nous privilégions les lampes à ondes courtes, car elles pénètrent dans les couches fines du capteur, plutôt que de rester uniquement à sa surface. Comme la densité d’énergie est très élevée, le durcissement s’effectue en un temps infime. Cela signifie que les machines peuvent être plus petites, ce qui réduit également les coûts électriques.
Choisir le bon matériel
On ne peut pas utiliser n’importe quelle lampe. Nous utilisons des enveloppes en quartz de haute pureté, afin qu’aucune énergie ne s’échappe et ne contamine les capteurs.
Comme les biosenseurs possèdent souvent des couches organiques extrêmement fragiles, nous utilisons des émetteurs revêtus pour ajuster la longueur d’onde de la lumière. On peut penser à cela comme à un variateur de luminosité : cela permet au matériau d’obtenir exactement ce dont il a besoin, sans risquer de brûler les parties sensibles. De plus, ces lampes se connectent directement aux systèmes PLC existants, ce qui permet d’obtenir des temps de réponse en millisecondes.
L’inconvénient (car il y en a toujours un)
Le chauffage infrarouge n’est pas une solution miracle. Lorsqu’on utilise une telle quantité d’énergie rayonnante, on rencontre un véritable problème : des points chauds. En général, les bords de la puce deviennent trop chauds, ce qui peut déformer tout le substrat. Si les plaques de refroidissement et le flux d’air ne sont pas correctement ajustés, on finit par avoir juste des déchets. Il faut donc bien régler le système de refroidissement, sinon les économies d’énergie ne valent pas le gaspillage d’énergie.
Mais lorsque tout fonctionne bien ? C’est vraiment une avancée considérable. Nous remplaçons ainsi ces systèmes thermiques lents et gourmands en énergie par un chauffage ciblé, qui ne s’allume que lorsque c’est vraiment nécessaire.