Un modo migliore per riscaldare i biosensori
Se avete mai lavorato alla produzione di biosensori, conoscete sicuramente le difficoltà legate al processo di riscaldamento e all’incollaggio dei substrati. È necessario che la temperatura sia esattamente quella giusta: né troppo alta, né troppo bassa. La maggior parte delle persone utilizza ancora i tradizionali forni a convezione, ma onestamente, questi dispositivi consumano un’enorme quantità di energia.
Noi preferiamo utilizzare sistemi a luce infrarossa a breve lunghezza d’onda. È un metodo molto più efficiente, e permette di raggiungere gli obiettivi legati alla riduzione delle emissioni di carbonio, eliminando così tutto quell’energia sprecata.
Smettiamo di riscaldare l’aria
Il problema dei forni tradizionali è che riscaldano l’intera camera di lavoro. Si spendono quindi chilowatt per semplicemente riscaldare l’aria intorno al prodotto: è uno spreco. I nostri sistemi a luce infrarossa invece concentrano l’energia direttamente sullo strato del sensore o sul substrato stesso. Grazie all’uso di lunghezze d’onda specifiche, il calore viene trasmesso direttamente alla superficie del materiale. La differenza è enorme: il tempo necessario per raggiungere la temperatura desiderata passa da minuti a secondi. Inoltre, tali sistemi occupano meno spazio e i costi energetici diminuiscono notevolmente.
Ottenere la temperatura ideale
Costruiamo queste lampade con alta densità di potenza, perché nel mondo dei biosensori “abbastanza vicino” non basta. Se il riscaldamento non è uniforme, i substrati possono deformarsi o le legami chimici che li uniscono possono non essere stabili. Per questo motivo utilizziamo filamenti di tungsteno e involucri in quarzo: in questo modo si mantiene una temperatura costante.
Tuttavia, bisogna fare attenzione alla refrigerazione: un sistema a luce infrarossa ad alta densità produce molta energia termica. Se il sistema di ventilazione non riesce a gestire questa quantità di calore, la temperatura nella sala pulita aumenterà. È quindi necessario trovare un equilibrio.
Rendere la fabbrica più ecologica
Il vantaggio principale dell’uso di sistemi a luce infrarossa è la capacità di accendersi istantaneamente. Non è necessario mantenere il forno acceso 24/7 solo per essere pronti per il prossimo lotto di prodotti. Basta accenderlo quando ne c’è bisogno. Abbiamo progettato questi sistemi in modo che possano sostituire facilmente i vecchi forni. C’è però un dettaglio importante: la distanza tra la lampada e il substrato è fondamentale. Se la lampada è troppo vicina, si può danneggiare lo strato biologicamente attivo; se invece è troppo lontana, la velocità di produzione diminuisce. Per risolvere questo problema, utilizziamo un controller PID a ciclo chiuso e un pirometro a luce infrarossa. In questo modo si mantiene la temperatura della superficie entro ±1°C, così da poter dormire tranquilli sapendo che il lotto di prodotti è perfetto.