Come ottenere la giusta temperatura nella produzione di biosensori
La creazione di biosensori è un processo delicato: è necessaria una quantità precisa di calore per far indurire i polimeri e impedire che le layer chimiche sensibili si deteriorino. Se si vuole costruire una fabbrica moderna, non si può affidarsi a metodi semplicistici. È necessario disporre di una sorgente di calore in grado di rispondere immediatamente agli ordini del sistema di controllo, in tempi davvero brevi.
Ecco perché utilizziamo lampade a infrarossi ad alta densità. Invece di sprecare tempo per riscaldare l’intera stanza – un procedimento lento e inefficiente – queste lampade emettono calore proprio dove è necessario.
Il trucco per un riscaldamento rapido
I substrati dei biosensori non riescono a trattenere molto calore. Se non si è attenti, si può superare la temperatura desiderata, rovinando così il prodotto finale. Per evitare questo problema, possiamo utilizzare diverse lunghezze d’onda degli infrarossi. Cambiando tra onde corte e medie, possiamo targettare lo spettro di assorbimento specifico del materiale biologico utilizzato. È il modo migliore per assicurarsi che la superficie venga completamente indurita, senza che il substrato si deformi.
Evitare di fare stime approssimative
Una fabbrica “intelligente” è semplicemente un modo elegante per indicare l’esistenza di un sistema di controllo preciso. Non basta semplicemente collegare una lampada e sperare nel meglio. I sistemi a infrarossi vengono abbinati a controller PID e pirometri per garantire un controllo preciso sulla temperatura della superficie. Si ottiene così una lettura in tempo reale della temperatura, e questi dati permettono al sistema di regolare automaticamente l’intensità della luce. È molto diverso dai metodi tradizionali, in cui ci si affidava soltanto alla fortuna.
Le sfide legate all’uso di lampade ad alta potenza
Le lampade a infrarossi ad alta potenza sono ottime, poiché riescono a generare molto calore in uno spazio ridotto. I tempi di riscaldamento sono quindi estremamente rapidi. Tuttavia, c’è un problema: tutto quel calore rappresenta un grande carico per i cavi elettrici e per la struttura della lampada. Se si cerca di ridurre i tempi di riscaldamento aumentando troppo l’intensità della luce, i filamenti della lampada si bruceranno molto prima del previsto. È quindi necessario trovare un equilibrio tra velocità di produzione e frequenza con cui è necessario sostituire le lampade. Inoltre, è fondamentale assicurarsi che la ventilazione sia adeguata, altrimenti si rischiano danni agli elementi elettronici di controllo.
Se si continuano ad utilizzare i vecchi sistemi di riscaldamento, abbiamo progettato questi sistemi in modo che possano essere utilizzati come sostituti diretti. Così si può passare a un sistema digitale senza dover ricostruire l’intera struttura della fabbrica da zero.