Tại sao chúng ta sử dụng phương pháp khử ẩm bằng tia hồng ngoại trong việc chế tạo cảm biến sinh học?
Khi chế tạo cảm biến sinh học, việc xử lý nhiệt độ là một thách thức lớn. Chúng ta cần khử ẩm cho các chất polyme và chất kết dính, nhưng đồng thời cũng không thể để làm hỏng bề mặt vật liệu dùng để chế tạo cảm biến.
Đó chính là lý do tại sao chúng ta sử dụng đèn hồng ngoại. Thay vì sử dụng luồng khí nóng, những chiếc đèn này sử dụng bức xạ để truyền năng lượng. Nhờ vậy, chúng ta có thể loại bỏ được các hệ thống sưởi bằng khí nóng và các chất hóa học – những thứ thường để lại những chất cặn bã trên bề mặt vật liệu.
Vấn đề với các lò sấy thông thường
Các lò sấy thông thường thực chất chỉ là những cái “hộp nóng” khổng lồ. Chúng làm nóng toàn bộ không gian xung quanh chỉ để làm ấm sản phẩm. Trong quy trình sản xuất không chứa chì, điều này thật là một vấn đề lớn, vì nguy cơ nhiễm bẩn giữa các sản phẩm sẽ rất cao.
Ngược lại, các đèn hồng ngoại hoạt động theo nguyên lý khác. Chúng thuộc loại hệ thống khép kín; không có khí thải hay khí độc nào được tạo ra, chỉ có nhiệt độ sạch. Đây là phương pháp tốt hơn nhiều để xử lý các vật liệu trong quá trình chế tạo, và nó cũng phù hợp với xu hướng “xanh” mà toàn ngành đang hướng tới.
Đưa nhiệt độ vào đúng vị trí cần thiết
Chúng ta thiết lập các đèn hồng ngoại sao cho chúng có thể truyền nhiệt độ mạnh mẽ vào các lớp vật liệu cần xử lý. Bằng cách điều chỉnh bước sóng – thường là sử dụng tia hồng ngoại tần số ngắn – nhiệt độ sẽ được truyền vào các lớp vật liệu một cách nhanh chóng.
Quá trình này diễn ra rất nhanh. Vì vậy, chúng ta không lãng phí năng lượng. Các linh kiện có thể được xử lý nhanh hơn, mà không cần phải sử dụng những lò sấy tiêu tốn nhiều năng lượng.
Nhược điểm (vì luôn có nhược điểm)
Đây không phải là công cụ có thể sử dụng một cách đơn giản. Nhiệt độ do đèn hồng ngoại tạo ra rất mạnh. Nếu bề mặt vật liệu quá mỏng, hoặc thời gian xử lý không chính xác, thì sản phẩm có thể bị hỏng. Các lớp vật liệu hữu cơ có thể bị cháy. Điều này hoàn toàn có thể xảy ra.
Để tránh điều đó, chúng ta cần kết hợp các đèn hồng ngoại với các bộ điều khiển PID và bộ cảm biến nhiệt độ. Chúng ta cần biết chính xác thời điểm nào nên ngừng quá trình xử lý để tránh việc nhiệt độ vượt quá mức cho phép.
Kết luận
Việc sử dụng phương pháp khử ẩm bằng tia hồng ngoại giúp chúng ta loại bỏ nhu cầu sử dụng các chất xúc tác chứa kim loại nặng và các chất hóa học gây ô nhiễm. Phương pháp này giúp giữ cho môi trường trong phòng sạch được sạch sẽ, đồng thời giúp giảm chi phí năng lượng. Đây chính là giải pháp tốt nhất cho những ai muốn đạt được các tiêu chuẩn môi trường toàn cầu mà vẫn duy trì được tốc độ sản xuất.