हम बायोसेंसरों एवं चिप्स के निर्माण हेतु इन्फ्रारेड तकनीक का उपयोग क्यों करते हैं?
जब हम बायोसेंसर बनाते हैं, तो हमें सावधान रहना पड़ता है। हमें पॉलिमरों एवं अन्य पदार्थों को सही तरीके से सुखाने हेतु पर्याप्त ऊष्मा की आवश्यकता होती है; लेकिन यदि ऊष्मा अत्यधिक हो जाए, तो सब कुछ नष्ट हो जाता है।
इसी कारण हम शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड लैंपों का ही उपयोग करते हैं। इन लैंपों से ऊर्जा सीधे ही सामग्री में जाती है… यह तरीका तेज़ एवं प्रभावी है।
सुखाने की प्रक्रिया में “हरित” विकल्प
सामान्य कन्वेक्शन ओवनों के बारे में सोचें… ऐसे ओवनों में तो बस हवा को गर्म किया जाता है, ताकि छोटे-छोटे उपकरण सूख सकें। यह ऊर्जा की बर्बादी है… और आमतौर पर तो तेज़ी से वाष्पीकरण हेतु रासायनिक घोलों का उपयोग करना ही पड़ता है।
लेकिन इन्फ्रारेड तकनीक में ऐसा नहीं होता… हम सीधे ही सामग्री के उन हिस्सों पर ऊष्मा लगाते हैं, जहाँ वास्तव में ऊष्मा की आवश्यकता है।
परिणाम? उपकरण जल्दी ही सूख जाता है… एवं प्रयोगशाला में भी जगह कम लगती है। इसके अलावा, चूँकि यह प्रक्रिया विद्युत/तापीय है, इसलिए हमें लीड-आधारित उत्प्रेरकों एवं हानिकारक रासायनिक घोलों की आवश्यकता ही नहीं पड़ती। यह एक स्वच्छ एवं प्रभावी तरीका है… जिसकी ही अभी अर्धचालक उद्योग में मांग है।
सही तापमान प्राप्त करना
यहाँ अत्यधिक तापमान ही समस्या है… यदि सामग्री बहुत गर्म हो जाए, तो सेंसर की संवेदनशीलता कम हो जाती है… और ऐसी स्थिति में तो उपकरण बेकार ही हो जाता है।
हम इस समस्या को हल करने हेतु इन्फ्रारेड स्रोत की शक्ति एवं तरंगदैर्घ्य को समायोजित करते हैं। शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड बहुत ही प्रभावी है… क्योंकि यह सामग्री की गहराइयों तक भी ऊष्मा पहुँचाता है… इससे नीचे की परत भी ऊपरी परत की तरह ही जल्दी सूख जाती है।
इससे सतह कठोर हो जाने की समस्या भी दूर हो जाती है… एवं नीचे गीले घोल भी नहीं रहते। कुछ भी इतना खराब नहीं हो सकता, जितना कि ऐसा सेंसर, जिसकी सतह तो सूखी दिखती है, लेकिन अंदर अभी भी गीला है।
नुकसान/चुनौतियाँ (क्योंकि कुछ भी परफेक्ट नहीं है)
अब, इन्फ्रारेड तकनीक भी कोई जादुई उपकरण नहीं है… सबसे बड़ी समस्या यह है कि इसका कार्य तभी होता है, जब स्रोत एवं सामग्री के बीच सीधी रेखा हो।
यदि बायोसेंसर का आकार अजीब है, या उसमें गहरी खाँचें हैं, तो छायाएँ बन जाती हैं… ऐसी स्थिति में एक ही लैंप का उपयोग पर्याप्त नहीं होता… ऐसी स्थिति में तो कई लैंपों का उपयोग आवश्यक हो जाता है… या फिर ऐसा उपकरण आवश्यक हो जाता है, जो सामग्री के हर कोने पर ऊष्मा पहुँचा सके।
एक और बात… ठंडक प्रदान करने हेतु भी ध्यान देना आवश्यक है… क्योंकि इन्फ्रारेड तकनीक में बहुत ही अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है… इसलिए फैनों की शक्ति भी अधिक होनी आवश्यक है… यदि ठंडक पर्याप्त न हो, तो सामग्री लैंप बंद होने के बाद भी गर्म ही रहेगी… एवं ऐसी स्थिति में सामग्री विकृत हो जाएगी।