Por que usamos luz infravermelha em sensores e chips biológicos?
Ao criar sensores biológicos, é preciso manter um equilíbrio delicado. É necessário calor suficiente para curar os adesivos e os fotorresistentes, mas, se o calor for excessivo, as camadas biológicas serão danificadas. É um equilíbrio muito delicado.
É por isso que recorremos a lâmpadas de luz infravermelha. Em vez de aquecer todo o ar dentro de uma sala – como fazem os fornos convencionais – as lâmpadas de IR enviam energia diretamente para o substrato. É um método eficaz e limpo.
O lado “verde” da física
Pense em um forno tradicional de secagem: na verdade, é apenas uma caixa gigante com ar quente forçado. Gasta-se muita energia só para aquecer o espaço vazio dentro do forno. Além disso, são necessários filtros especiais para evitar que poeira ou sujeiras prejudiquem os componentes do chip.
Já a luz infravermelha funciona de maneira diferente. Ela atinge diretamente a faixa de absorção do material. Assim, o calor é gerado instantaneamente, e o material esfria igualmente rapidamente.
Além disso, é um método muito mais eficiente para operar fábricas. Não há gases de combustão, nem emissões indesejadas dos elementos de aquecimento. Só eletricidade entra, e fótons saem. É bem simples assim.
As desvantagens (porque nada é perfeito)
Geralmente, usamos luz infravermelha de onda curta ou média. Precisamos que o calor penetre nas camadas finas do sensor, e não apenas fique na superfície. O melhor de tudo é que as lâmpadas de alta intensidade permitem que o túnel de cura seja menor, economizando bastante espaço.
Mas é preciso ter cuidado. Se aumentarmos demais a intensidade do calor, as partes orgânicas do sensor serão danificadas. Para evitar isso, utilizamos um controle PID preciso, mantendo a temperatura dentro de uma margem de ±2°C. Requer algum ajuste, mas vale a pena.
Como isso afeta seu dia a dia
Ao usar luz infravermelha, você pode parar de depender daqueles ventiladores enormes e consumidores de energia. Seu sistema HVAC vai agradecer.
E aqui está o grande benefício: quando se utiliza controle por zonas, só as lâmpadas localizadas sobre o produto precisam estar ligadas. Não há mais necessidade de aquecer áreas desnecessárias.
É uma substituição bastante simples para aqueles fornos antigos, e torna o fluxo de ar na câmara limpa muito mais eficiente.