Waarom we infrarood gebruiken voor biosensoren en chips
Bij het bouwen van biosensoren moet je een delicate balans vinden. Je hebt voldoende warmte nodig om de lijmstoffen en fotoresisten te laten harden, maar als je het te ver doet, kunnen de biologische lagen beschadigen. Het is een moeilijk evenwicht.
Daarom maken we gebruik van infraroodlampen. In plaats van de lucht in een ruimte op te warmen – zoals ouderwetse convectieovens doen – stuurt infrarood energie rechtstreeks naar het materiaal. Het is efficiënt en schoon.
De “groene” kant van de fysica
Stel je eens voor hoe een traditionele droogoven werkt: het is eigenlijk een enorme box met hete lucht. Je verspilt veel energie door de lege ruimte in de oven op te warmen. Bovendien moet je speciale filters gebruiken om te voorkomen dat er stof of vuil op de chips terechtkomt.
Infrarood werkt anders. De energie bereikt rechtstreeks de absorptiebanden van het materiaal. Hierdoor wordt het materiaal onmiddellijk opgewarmd, en koelt het ook weer net zo snel af. Bovendien is dit een veel milieuvriendelijkere manier om producten te verwerken. Er zijn geen brandgassen of andere schadelijke emissies. Gewoon elektriciteit naar binnen, fotonen naar buiten. Zo simpel is het.
De nadelen (want niets is perfect)
Meestal gebruiken we kortegolf- of middengolf-infrarood. We hebben deze warmte nodig zodat deze echt doordringt tot de dunne lagen van de sensor, en niet alleen op het oppervlak blijft zitten. Het mooiste is dat lampen met hoge intensiteit het mogelijk maken om de tunnel waarin de sensoren worden verwerkt kleiner te maken. Dit bespaart veel ruimte.
Maar je moet voorzichtig zijn. Als je de intensiteit te hoog instelt, kunnen de organische delen van de sensor beschadigen. Om dit te voorkomen, gebruiken we een nauwkeurige PID-regeling. We proberen de temperatuur binnen een bereik van ±2°C te houden. Het vereist wat aanpassingen, maar het is de moeite waard.
Hoe dit je dag kan veranderen
Als je overstapt op infrarood, hoef je niet langer afhankelijk te zijn van die grote, energieverbruikende ventilatoren. Je HVAC-systeem zal je dankbaar zijn.
En hier is het echte voordeel: wanneer je deze apparaten met zonecontrole gebruikt, worden alleen de lampen geactiveerd die zich boven het product bevinden. Je hoeft niet meer te betalen voor het opwarmen van lege gebieden.
Het is een eenvoudige vervanging voor die oude oventanks. Hierdoor wordt de luchtcirculatie in je schone ruimte veel efficiënter.