¿Por qué estamos reemplazando el aire caliente por lámparas de infrarrojos en los laboratorios de biosensores?
Al fabricar biosensores, las etapas de curado y secado suelen ser las más tediosas. Durante años, el método estándar ha sido utilizar aire caliente para calentar el espacio alrededor del sensor. Pero, honestamente, es un proceso lento y poco eficiente.
El problema es que los sistemas basados en aire tardan demasiado tiempo en calentar el espacio alrededor del sensor, antes de que este se caliente realmente. Es una pérdida de tiempo y energía.
Por eso estamos pasando a utilizar lámparas de infrarrojos.
El problema de la espera
Imagínese cómo funciona el aire caliente: primero hay que calentar el aire, y luego ese aire debe calentar el sensor. Es como tratar de calentar una habitación con un calefactor antes de entrar en ella: hay una demora enorme.
Con las lámparas de infrarrojos, todo es diferente. Se trata de energía radiante; los fotones afectan directamente al sustrato. En el mundo de la fabricación de semiconductores, esto representa una gran ventaja. No hay necesidad de esperar a que la cámara se caliente completamente. El proceso de calentamiento es casi instantáneo. Además, dado que los biosensores de película fina son extremadamente delicados, calentarlos y enfriarlos rápidamente evita que sus capas orgánicas se dañen.
Ahorro de espacio
Una de las mejores ventajas es que se reduce el espacio necesario para instalar los equipos. Ya no es necesario utilizar grandes ventiladores ni conductos complejos para mover el aire caliente. Basta con conectar las lámparas directamente sobre la cinta transportadora. Simple, ¿verdad?
Pero no basta con usar toda la potencia de las lámparas. Si se aplica demasiada energía en un mismo punto, se generarán zonas calientes que pueden dañar el sustrato. Lo importante es encontrar el equilibrio entre la distancia entre las lámparas y la velocidad de movimiento de la cinta transportadora.
La desventaja (porque siempre hay alguna)
Las lámparas de infrarrojos funcionan rápido, pero su efecto es direccional. A diferencia del aire caliente, que calienta todo a su alrededor, las lámparas de infrarrojos solo calientan lo que pueden “ver”. Si el sensor tiene una forma 3D compleja, habrá zonas donde no llegará el calor. Para solucionarlo, se utilizan reflectores para dirigir la energía hacia esos lugares.
Y aquí está lo más importante: es necesario manejar bien las zonas de enfriamiento. Dado que las lámparas de infrarrojos transmiten mucha energía, las piezas permanecen calientes. Si no se elimina ese calor rápidamente, puede afectar la calibración del sensor. Es necesario enfriarlo rápidamente para mantener todo en orden.