למה אנו משתמשים באור אינפרא-אדום ליישומים בתחום הביוסנסורים והשבבים
כאשר יוצרים ביוסנסורים, צריך למצוא את האיזון הנכון – יש צורך במספיק חום כדי לאפשר את התגבשות הפולימרים והחומרים השונים, אך אם החום יהיה גבוה מדי, החומר עלול להיהרס וכך להרוס את כל המוצר.
לכן אנו משתמשים במנורות אינפרא-אדום בעלות גל ארוך. במקום לחמם את האוויר בחדר, האור האינפרא-אדום שולח אנרגיה ישירות אל החומר. זה יעיל יותר, מהיר יותר, וזו גם הדרך הטבעית לעשות זאת.
הצד “הירוק” של תהליך הייבוש
חשבו על תנור רגיל – בעצם אנו מחממים ערימה ענקית של אוויר רק כדי לייבש חלק קטן של חומר. זו בזבוז אנרגיה, ובדרך כלל צריך להשתמש בחומרים כימיים כדי שהחומרים יתאדו מהר יותר.
האור האינפרא-אדום משנה את התמונה. אנו מכוונים את האנרגיה אל החלקים בחומר שבאמת זקוקים לחום. התוצאה? זמן ייבוש מהיר יותר, והציוד לא תופס חלק גדול מהמעבדה. בנוסף, מכיוון שמדובר בשיטה חשמלית ותרמית, אנו יכולים לוותר על חומרי גירוי המבוססים על עופרת ועל חומרים כימיים מזהמים. זו דרך נקייה יותר לעבוד, וזה בדיוק מה שתעשיית השבבים מחפשת כרגע.
שליטה בטמפרטורה
החום העודף הוא האויב כאן. אם החומר נהיה חם מדי, הסנסור שלכם יאבד את הרגישות שלו, וכך תקבלו מוצר חסר תועלת.
אנו מתמודדים עם זה על ידי התאמת עוצמת החום ואורך הגל של האור האינפרא-אדום. אור אינפרא-אדום בעל גל ארוך מסייע לחימום עמוק יותר של החומר, כך שהשכבה התחתונה תתגבש באותו קצב כמו השכבה העליונה. כך נמנע האפקט המעצבן שבו הפנים של החומר נהיה קשה, והחומרים הרטובים נשארים בתוכו. אין דבר גרוע יותר מסנסור שנראה יבש מבחוץ, אך עדיין רטוב בפנים.
החסרונות (כי שום דבר אינו מושלם)
האור האינפרא-אדום אינו פתרון מושלם. הבעיה העיקרית היא שהאור יכול לחדור רק בכיוון מסוים. אם לביוסנסור שלכם יש צורה מורכבת או שקעים עמוקים, ייווצרו צללים. כדי לפתור זאת, אי אפשר להשתמש רק במנורה אחת; יש צורך במערך של מנורות או במערכת שמסוגלת לסובב את החלק כך שכל חלק שלו יקבל אור.
עוד דבר חשוב: יש לשים לב לבקרת הטמפרטורה. מכיוון שהאור האינפרא-אדום מפיק הרבה חום באזור קטן, המאווררים חייבים להיות חזקים מספיק. אם הקירור אינו מספיק, החומר ימשיך לספוג חום גם לאחר שהמנורה כבויה, וכך החומר עלול להיהרס.