Pourquoi nous sommes passés à l’éclairage infrarouge pour la croissance des nanotubes de carbone
Si vous avez déjà travaillé sur la fabrication de nanotubes de carbone, vous savez à quel point c’est compliqué. Il faut que la température soit parfaite – pas simplement « suffisante », mais exacte – sinon toute la production est gaspillée. Pendant longtemps, tout le monde a utilisé ces fours résistifs géants. Mais honnêtement, ils consomment énormément d’énergie. On passe la moitié de l’énergie nécessaire à chauffer une boîte métallique gigantesque et l’air à l’intérieur, sans que le substrat ne ressente quoi que ce soit.
C’est pourquoi nous avons opté pour un éclairage infrarouge à ondes courtes.
Faire en sorte que la chaleur atteigne bien l’endroit voulu
L’avantage de l’infrarouge, c’est qu’il ne se soucie pas de l’air autour. Il envoie l’énergie directement vers la cible. C’est rapide. Vraiment rapide.
Au lieu d’attendre que la chambre se réchauffe, nous pouvons atteindre la température souhaitée presque instantanément. Cela signifie que nous n’avons pas besoin de gaspiller des kilowatts d’énergie juste pour maintenir une pièce chaude. Nous dirigeons l’énergie directement là où les nanotubes se développent, et nulle part ailleurs.
Les équipements que nous utilisons
Nous utilisons des lampes à halogène au quartz. Pourquoi ? Parce qu’elles peuvent résister aux contraintes liées aux changements de température rapides. Les matériaux bon marché se brisent sous ces conditions, tandis que le quartz résiste. De plus, le cycle halogène empêche le filament de s’évaporer, ce qui permet aux lampes de durer plus longtemps.
Nous veillons également à ce que l’espace occupé par les équipements reste minimal, afin de maintenir la propreté de la salle de production.
Nous utilisons également uniquement des ondes infrarouges à courte distance. Les ondes moyennes ou longues ne pénètrent pas suffisamment dans le substrat. Sans cette pénétration, on obtient des « points chauds » sur la plaque, ce qui rend difficile l’alignement des nanotubes.
La réalité sur le terrain
Du point de vue écologique, c’est une bonne solution. En évitant les pertes dues à la convection, on gagne en efficacité. C’est agréable de gérer une usine qui ne gaspille pas d’énergie inutilement.
Mais il y a un problème : ces systèmes d’éclairage infrarouge produisent une quantité incroyable de chaleur. Si l’on néglige la gestion de la chaleur, les capteurs et les câbles peuvent être endommagés en peu de temps. Les économies d’énergie sont importantes, mais il faut être très rigoureux dans la gestion thermique. Sinon, on finit par remplacer des équipements endommagés par d’autres, ce qui augmente les coûts.