Giảm lượng khí thải carbon trong quy trình sản xuất cảm biến sinh học nhờ công nghệ sưởi ấm bằng tia hồng ngoại
Việc chế tạo cảm biến sinh học là một công việc đòi hỏi sự chính xác cao. Nhiệt độ trong quá trình thi công và làm khô vật liệu phải được kiểm soát một cách chặt chẽ; nếu không, toàn bộ sản phẩm sẽ bị hỏng. Trước đây, chúng ta thường sử dụng các lò nướng thông thường để sưởi ấm vật liệu. Nhưng vấn đề là việc sưởi ấm một lượng không khí lớn chỉ để làm ấm một tấm wafer nhỏ là sự lãng phí năng lượng khổng lồ.
Đó là lý do tại sao chúng tôi chuyển sang sử dụng hệ thống đèn hồng ngoại thay cho các lò nướng truyền thống. Đây là cách hiệu quả hơn nhiều để kiểm soát nhiệt độ, đồng thời giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng.
Sức mạnh của năng lượng bức xạ
Thay vì chờ không khí nóng lưu thông, đèn hồng ngoại truyền năng lượng trực tiếp vào bề mặt vật liệu. Quá trình này diễn ra rất nhanh. Chúng tôi chọn sử dụng tia hồng ngoại tần số cao vì chúng có thể xuyên sâu vào các lớp mỏng của vật liệu, thay vì chỉ nằm trên bề mặt. Nhờ mật độ năng lượng cao, quá trình thi công diễn ra nhanh hơn nhiều. Điều này giúp máy móc có thể nhỏ gọn hơn, đồng thời giúp giảm chi phí tiêu thụ điện năng.
Chọn đúng loại thiết bị
Bạn không thể sử dụng bất kỳ loại đèn nào cũng được. Chúng tôi sử dụng vỏ đèn làm từ thạch anh có độ tinh khiết cao, nhằm tránh việc năng lượng bị rò rỉ và làm ô nhiễm cảm biến.
Vì cảm biến sinh học thường có các lớp vật liệu mỏng manh, chúng tôi sử dụng các bộ phát ánh sáng được phủ lớp đặc biệt để điều chỉnh bước sóng ánh sáng. Có thể coi đây như công tắc điều chỉnh mức độ nhiệt – nó giúp vật liệu nhận được đúng lượng nhiệt cần thiết, mà không làm hư hại các bộ phận mỏng manh. Ngoài ra, các đèn này có thể được kết nối trực tiếp với hệ thống PLC hiện có, giúp giảm thời gian phản ứng xuống còn vài milligiây.
Nhược điểm của công nghệ này
Dù vậy, công nghệ sưởi ấm bằng tia hồng ngoại cũng không phải là giải pháp hoàn hảo. Khi sử dụng lượng năng lượng lớn như vậy, bạn sẽ gặp phải vấn đề về các điểm nóng. Thông thường, các mép của tấm wafer sẽ bị quá nóng, dẫn đến việc vật liệu bị biến dạng. Nếu hệ thống làm mát và dòng khí không được kiểm soát tốt, bạn sẽ chỉ nhận được những sản phẩm hỏng. Bạn cần phải điều chỉnh hệ thống làm mát một cách chính xác, nếu không, lợi ích từ việc tiết kiệm năng lượng sẽ không đáng kể.
Nhưng khi công nghệ này hoạt động hiệu quả, thì đó thực sự là một giải pháp tuyệt vời. Chúng tôi thay thế những hệ thống sưởi ấm thông thường bằng phương pháp sưởi ổn định, chỉ hoạt động khi thực sự cần thiết.