কেন আমরা CNT-গুলোর জন্য IR হিটিং ব্যবহার করি?
যখন কার্বন ন্যানোটিউব তৈরি করা হয়, তখন সবকিছুই তাপের উপর নির্ভর করে। যদি তাপ নিয়ন্ত্রণ ঠিক না থাকে, তাহলে ক্যাটালিস্টটি সক্রিয় হয় না, ফলে কার্বন জমা হওয়া ব্যর্থ হয়। এটাই সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয়।
দীর্ঘদিন ধরে সবাই ঐতিহ্যবাহী রেজিস্টিভ ফার্নেস ব্যবহার করে আসছেন। কিন্তু এগুলো আসলে বিশাল আকারের ওভেন; অপ্রয়োজনীয় বায়ুকে গরম করার জন্য অনেক শক্তি ব্যয় হয়। তাই আমরা এগুলো বাদ দিয়ে শর্টওয়েভ ইনফ্রারেড (IR) সিস্টেম ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি।
গতি হলো সবকিছু।
আপনার ন্যানোটিউবগুলোর গুণমান নির্ভর করে তাপমাত্রা বৃদ্ধির গতির উপর। IR ল্যাম্পের ক্ষেত্রে তাপ সরাসরি লক্ষ্যবস্তুতে পৌঁছায়। আমরা এই সিস্টেমগুলোকে উচ্চ ক্ষমতার জন্য টিউন করেছি; ফলে কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই লক্ষ্যমাত্রা অর্জিত হয়। এতে পুরো প্রক্রিয়াটি দ্রুত হয়ে যায়, আর প্রতি ওয়েফারে ব্যয় হওয়া শক্তিও কমে যায়।
সঠিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্বাচন করা জরুরি।
আমরা কোয়ার্টজ-হ্যালোজেন প্রযুক্তি ব্যবহার করে শক্তিকে শর্টওয়েভ স্পেকট্রামে রাখি। কেন? কারণ শর্টওয়েভ IR তরঙ্গগুলো সরাসরি সাবস্ট্রেটে প্রবেশ করে। লংওয়েভ তরঙ্গগুলো শুধুমাত্র পৃষ্ঠেই থেকে যায়। এর ফলে ক্যাটালিস্ট স্তরটি যথেষ্ট উত্তপ্ত হয়, আর পুরো রিঅ্যাক্টরটি ওভেনে পরিণত হয় না। আমরা কখনও কখনও কোটেড কোয়ার্টজ ব্যবহার করি; এতে তরঙ্গগুলো আরও সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়। এর জন্য একটু বেশি খরচ হয়, আর পৃষ্ঠটি ক্ষতিগ্রস্ত না হওয়ার জন্য সাবধান থাকতে হয়; কিন্তু নির্ভুলতার জন্য এটা অপরিহার্য।
বাস্তব জীবনের ঝুঁকিগুলো…
এটা এতটাও সহজ নয়। আপনাকে আপনার শিল্ডিং ব্যবস্থার ব্যাপারে আবার ভাবতে হবে। কারণ IR ল্যাম্পগুলো অত্যন্ত তীব্র তাপ উৎপন্ন করে; তাই আপনার কুলিং সিস্টেমটিও যথেষ্ট শক্তিশালী হওয়া উচিত। যদি কুলিং ব্যবস্থা দুর্বল হয়, তাহলে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন হয়ে যাবে।
কিন্তু একবার সবকিছু ঠিক হয়ে গেলে, এই সিস্টেমগুলো সহজেই বিদ্যমান ফ্যাক্টরিগুলোতে ব্যবহার করা যায়। আর আপনাকে “ওয়েটিং টাইম” নিয়ে চিন্তা করতে হবে না—অর্থাৎ, বড় ওভেনটি উত্তপ্ত হওয়ার জন্য অপেক্ষা করার সময়টা বাতিল হয়ে যায়।
এটা তো সাধারণ পদার্থবিজ্ঞান। কম তাপ অর্থাৎ পরিষ্কার, সবুজ কারখানা।