Mengapa kita menggunakan lampu inframerah untuk proses pengerasan bahan dalam biosensor
Ketika membina biosensor, kita perlu mencapai keseimbangan yang tepat. Kita perlu mengeraskan bahan perekat dan polimer tersebut, tetapi jika suhu yang digunakan terlalu tinggi, bahan-bahan biologi yang digunakan akan rosak. Ia merupakan situasi yang memerlukan keseimbangan yang sangat halus.
Itulah sebabnya kita menggunakan lampu inframerah. Berbeza dengan kaedah pemanasan udara biasa, lampu inframerah menghantar tenaga secara langsung ke permukaan bahan tersebut. Ia merupakan radiasi, bukan proses konveksi. Dengan cara ini, kita tidak perlu membuang masa untuk memanaskan seluruh ruangan; kita hanya perlu memanaskan bahagian yang benar-benar memerlukan haba.
Cara yang lebih efisien untuk proses pengerasan
Bayangkan oven berkuasa udara lama. Ia sebenarnya merupakan alat pemanas yang besar yang menggerakkan udara dalam jumlah yang banyak. Prosesnya lambat, mahal, dan biasanya memerlukan penggunaan katalis kimia atau bahan penstabil berasaskan plumbum agar bahan-bahan tersebut dapat mengeras pada suhu yang lebih rendah.
Lampu inframerah pula berbeza. Ia bertindak pada getaran molekul bahan tersebut sendiri. Tiada bahan berbahaya yang terhasil, dan tiada keperluan untuk menggunakan bahan penstabil. Selain itu, kita tidak perlu menunggu satu jam sehingga oven mencapai suhu yang diinginkan. Dengan cara ini, kesan negatif terhadap alam sekitar dapat dikurangkan. Ia merupakan cara yang lebih bersih.
Kompromi antara kelajuan dan ketepatan
Untuk biosensor, kita biasanya menggunakan lampu inframerah berfrekuensi rendah. Ia boleh dihidupkan dengan cepat. Ketumpatan haba yang dihasilkan sangat tinggi, jadi kita dapat menjaga suhu secara efektif dan mengelakkan lapisan bahan biologi daripada rosak.
Namun, ada cabarannya. Kerana kuasanya yang sangat tinggi, masa yang digunakan untuk proses pengerasan haruslah tepat. Jika ada kesilapan sedikit saja, keseluruhan batch sensor akan rosak. Kita memerlukan sistem kawalan yang tepat untuk mengaktifkan lampu tersebut, atau kita akan merosakkan hasil kerja kita.
Pemasangan sistem ini dalam kilang
Kami merancang sistem ini agar dapat menggantikan kaedah pemanasan konveksi yang sudah usang. Oleh kerana lampu inframerah tidak memerlukan ruang yang banyak, kita boleh meletakkan lebih banyak stesen pengerasan dalam ruang yang sama.
Kami menggunakan sampul kuarza untuk melindungi bahan tersebut daripada kotoran. Dengan cara ini, tiada bahan kotor yang akan masuk ke dalam bilik bersih tersebut. Selain itu, tanpa keperluan untuk menggunakan kipas atau sistem aliran udara, risiko komponen rosak juga berkurangan.
Satu-satunya perkara yang perlu diberi perhatian adalah membersihkan tiub kuarza tersebut. Jika debu terkumpul, ia akan menyebabkan titik panas, dan titik panas ini akan merosakkan kaca tersebut. Pastikan tiub kuarza tersebut sentiasa bersih agar ia dapat berfungsi dengan baik.