چرا از نور مادون قرمز برای خشک کردن سنسورهای زیستی استفاده میکنیم؟
هنگام ساخت سنسورهای زیستی، باید تعادل دقیقی برقرار کرد. لازم است چسبها و پلیمرها را خشک کنیم، اما اگر از حرارت بیش از حد استفاده کنیم، مواد بیولوژیکی موجود در سنسورات از بین خواهند رفت. این یک تعادل بسیار حساس است.
به همین دلیل از لامپهای مادون قرمز استفاده میکنیم. به جای گرم کردن کل فضای اطراف، نور مادون قرمز انرژی را مستقیماً به سمت سطح مورد نظر میفرستد. این روش، روشی بدون گردش هواست؛ بنابراین نیازی به صرف زمان برای گرم کردن کل فضا نیست.
روشی تمیزتر برای خشک کردن
فکر کنید به آن فرهای قدیمی با جریان هوای مصنوعی… در واقع آنها همان هیترهای بزرگی هستند که هوای زیادی را در اطراف حرکت میدهند. این روش کند، پرهزینه است، و معمولاً مجبور میشویم از کاتالیزورهای شیمیایی یا مواد ثابتکننده مبتنی بر سرب استفاده کنیم تا مواد در دماهای پایینتر خشک شوند.
اما نور مادون قرمز متفاوت است؛ این روش به ارتعاشات مولکولی خود مواد تأثیر میگذارد. هیچ ماده سمی یا مواد ثابتکننده ناخواستهای وجود ندارد. همچنین، چون نیازی به انتظار یک ساعت برای رسیدن دمای فر نیست، تأثیرات منفی زیستمحیطی کاهش مییابد. این روش واقعاً تمیزتر است.
تعادل بین سرعت و دقت
برای ساخت سنسورهای زیستی، معمولاً از نور مادون قرمز با طول موج کوتاه استفاده میکنیم. این روش «بلافاصله» عمل میکند؛ چگالی حرارت بسیار بالاست، بنابراین میتوانیم میزان انرژی مصرفی را کاهش دهیم و از از بین رفتن لایههای فعال بیولوژیکی جلوگیری کنیم.
اما مشکل اینجاست که چون این روش بسیار قدرتمند است، باید زمان دقیقی را رعایت کرد. اگر چند ثانیه اشتباه کنیم، کل محموله سنسورها از بین خواهد رفت. نمیتوانیم این کار را به صورت تصادفی انجام دهیم؛ برای این کار به یک پلتفرم کنترل دقیق نیاز داریم.
نصب این سیستمها در کارخانه
ما این سیستمها را به گونهای طراحی کردهایم که بتوانند جایگزین آن فرهای قدیمی شوند. از آنجایی که لامپهای مادون قرمز فضای زیادی را اشغال نمیکنند، میتوانیم تعداد بیشتری از مراحل خشک کردن را در یک خط کوتاهتر انجام دهیم.
ما از ظروف کوارتزی برای حفظ تمیزی سیستم استفاده میکنیم؛ تا هیچ ماده آلایندهای وارد اتاق تمیز نشود. علاوه بر این، بدون نیاز به فنها و سیستمهای جریان هوا، تعداد قطعاتی که ممکن است خراب شوند، بسیار کمتر میشود.
تنها کاری که باید انجام دهیم، حفظ تمیزی لولههای کوارتزی است؛ اگر گرد و غبار روی آنها تجمع کند، نقاط گرم ایجاد میشود و این موضوع باعث شکستن شیشهها میشود. اگر لولهها را تمیز نگه داریم، همچنان کار خواهند کرد.