Почему мы используем инфракрасное излучение для затвердевания биосенсоров
При создании биосенсоров необходимо добиться правильного баланса: с одной стороны, необходимо затвердеть клеи и полимеры, а с другой — избегать чрезмерного нагрева, который может повредить биологические реагенты. Это сложная задача.
Именно поэтому мы используем инфракрасные лампы. В отличие от обычных нагревателей, которые нагревают весь помещение, инфракрасное излучение направляется прямо на материал. Речь идет о излучении, а не о конвекции. Таким образом, не тратится время на нагрев всего помещения; энергия поступает только туда, где это действительно необходимо.
Более экологичный способ затвердевания
Вспомните старые печи с принудительной циркуляцией воздуха. Это, по сути, огромные нагреватели, которые перемещают большие объемы воздуха. Этот процесс медленный, дорогой, и для затвердевания материалов при более низких температурах приходится использовать химические катализаторы или стабилизаторы на основе свинца.
Инфракрасное излучение работает иначе: оно воздействует на молекулярные колебания самого материала. Нет вредных веществ, нет необходимости в стабилизаторах. Кроме того, не нужно ждать час, пока печь нагреется — это снижает уровень выбросов углерода. Просто все происходит более чисто.
Компромисс: скорость против точности
Для производства биосенсоров мы обычно используем кратковолновое инфракрасное излучение. Оно включается мгновенно. Плотность тепла очень высока, что позволяет сохранять низкий уровень тепловых нагрузок и таким образом защищать биологически активные слои от повреждений.
Но есть один недостаток: из-за высокой мощности излучения необходимо точно контролировать время нагрева. Если ошибиться на несколько секунд, можно испортить целую партию сенсоров. Нельзя полагаться на интуицию — нужен точный контроллер для управления лампами. В противном случае рискуете потерять всю продукцию.
Интеграция в производственную линию
Мы разработали эти системы так, чтобы они могли заменить старые конвекционные печи. Поскольку инфракрасные лампы занимают мало места, можно разместить больше этапов обработки в более компактных конструкциях.
Мы используем кварцевые корпуса, чтобы предотвратить попадание примесей в чистую зону производства. К тому же, без вентиляторов и механизмов циркуляции воздуха значительно меньше шансов на поломки оборудования.
Единственная сложность — поддержание чистоты кварцевых трубок. Если на них накопится пыль, возникнут «горячие точки», что приведет к трещинам в стекле. Если трубки будут чистыми, они будут функционировать без проблем.