Hou op met het gebruiken van je laboratoriumapparatuur als oven.
Het kweken van koolstofnanobuizen vereist een zorgvuldige balans. Er moet veel hitte worden gegenereerd op het substraat, maar het probleem met traditionele verwarmingmethoden is dat dit erg chaotisch is. Het is net alsof je probeert één plak pizza op te warmen door de hele keuken op te warmen. Alles wordt dan heet: de muren, de lucht, de elektronica – alles. We noemen dit ‘hete muren’, en dat is een groot probleem. Het niet alleen belast de apparatuur, maar het kan ook leiden tot brandwonden bij de operator.
Het trucje is om de lucht niet meer te verhitten.
We zijn overgestapt op korte-golflengte infraroodlampen. Stel je voor dat het om een zaklamp gaat, maar dan met hitte. In plaats van de lucht in het apparaat op te warmen, gaat de energie rechtstreeks naar het substraat. De energie doet niets totdat deze het substraat bereikt.
Het resultaat? Het substraat krijgt de benodigde hitte om de nanobuizen te kunnen kweken, terwijl de muren van het apparaat koel blijven.
Natuurlijk is er wel een compromis. Om zulke hoge hittepercentages te bereiken, hebben we lampen nodig met een hoge vermogenssterkte en een specifieke brandpuntsafstand. We besteden veel tijd aan het instellen van de positie van de lampen en het gebruik van reflecterende schermen, zodat de energie precies waar terechtkomt.
Je kunt echter niet zomaar de vermogenssterkte verhogen. Als je de vermogenssterkte te veel verhoogt zonder voldoende bescherming, zal de hitte terugkaatsen op de muren. Bovendien zal de stroomvoorziening onder druk komen te staan. Je moet ervoor zorgen dat de koelventilatoren sterk genoeg zijn om alle overtollige hitte weg te blazen.
Het klinkt misschien als een klein detail, maar het heeft invloed op het gebruiksgemak van de apparatuur. Het chassis buigt niet, de isolatie van de kabels wordt niet broos. En belangrijker nog: wanneer het tijd is om een monster in te stellen of onderhoud uit te voeren, hoef je geen moeite te doen om de apparatuur te temperen, want deze blijft koel.
Het is gewoon een slimme manier om te werken: richt de hitte op het juiste doel, bescherm de apparatuur en behoud je eigen huid.