Riduzione delle emissioni di carbonio nella produzione di biosensori: perché il riscaldamento a infrarossi è la soluzione migliore La produzione di biosensori richiede attenzione ai minimi dettagli. È fondamentale controllare con precisione le temperature durante i processi di indurimento e disidratazione; altrimenti l’intera produzione andrà sprecata. Per molto tempo si è utilizzato il tradizionale forno a convezione. Ma siamo onesti: questi dispositivi consumano molta energia. Ecco perché abbiamo iniziato ad utilizzare sistemi a lampade a infrarossi nelle nostre stanze pulite. È un metodo più semplice da utilizzare, e rappresenta anche una soluzione migliore per il pianeta.
Basta riscaldare l’aria Pensate a un forno standard: per riscaldare ogni singolo centimetro cubo d’aria nella camera, è necessario consumare molta energia. È uno spreco. I nostri sistemi a infrarossi funzionano in modo diverso: riscaldano direttamente il substrato. Regolando la lunghezza d’onda in modo da farla corrispondere alle proprietà dei materiali presenti nel biosensore, l’energia viene direzionata esattamente dove serve. Il risultato? Il tempo necessario per raggiungere la temperatura desiderata passa da minuti a secondi. È molto veloce. Inoltre, si risparmia spazio nel laboratorio e, cosa ancora più importante, si riduce il consumo energetico per ogni chip prodotto.
Integrazione nei processi di produzione Queste lampade vengono utilizzate per processi termici rapidi. Esse emettono un’intensa quantità di calore sui layer biologicamente attivi, ma senza surriscaldare il silicio su cui sono posizionati i biosensori. Se si collegano a un controllore PID a circuito chiuso, è possibile mantenere le fluttuazioni di temperatura entro ±1°C. È davvero stabile. Tuttavia, è necessario prestare attenzione alla disposizione delle lampade: se i sensori non sono posizionati correttamente, si creeranno zone troppo calde. Bisogna quindi dedicare del tempo alla calibrazione della distanza e del punto focale, affinché il calore venga distribuito uniformemente su tutto il lotto.
L’aspetto “verde” Se si vuole raggiungere gli obiettivi legati alla produzione “verde”, questo rappresenta un vantaggio enorme. Il vantaggio principale è che non c’è tempo perso a causa del surriscaldamento del materiale. Con i vecchi riscaldatori resistivi, bisogna riscaldare un enorme pezzo di metallo che rimane caldo anche dopo che il processo di produzione è terminato. Con i sistemi a infrarossi, invece, il calore scompare non appena il processo termina. È una soluzione semplice e efficace per tutti gli ingegneri che vogliono ridurre la propria impronta carbonica senza rallentare la produzione. Funziona davvero.