Por que estamos substituindo o ar quente por luz infravermelha nos laboratórios de biossensores
Quando se cria biossensores, as etapas de cura e secagem são as que costumam ser mais complicadas. Há anos, o método padrão é o uso de ar quente para esse fim. Mas, sinceramente, é um processo muito lento. O problema é que os sistemas baseados em ar levam muito tempo para aquecer o espaço ao redor do sensor antes mesmo que o próprio sensor fique quente. Isso representa um desperdício de tempo e energia. É por isso que estamos passando a usar lâmpadas de luz infravermelha.
O problema da espera
Pense em como funciona o ar quente: é preciso primeiro aquecer o ar, e depois o ar precisa aquecer o sensor. É como tentar aquecer um ambiente com um aquecedor antes mesmo de entrar nele – há uma grande demora. A luz infravermelha é diferente. Trata-se de energia radiante. Os fótons atingem diretamente o substrato. No mundo do processamento de semicondutores, isso é uma grande vantagem. Não é preciso esperar que a câmara fique completamente quente. O processo de aquecimento é quase imediato. Além disso, como os biossensores de filme fino são extremamente delicados, colocá-los e retirá-los do calor mais rapidamente significa que essas camadas orgânicas não têm tempo de se danificar.
Economizando espaço
Uma das melhores vantagens é que o espaço necessário diminui. Não é mais preciso usar grandes sopradores ou dutos complexos para distribuir o ar quente. Basta conectar as lâmpadas diretamente acima da correia transportadora. Simples. Mas não se pode usar potência máxima nas lâmpadas. Se você aplicar muita energia em um único ponto, haverá áreas quentes demais, o que pode deformar o substrato. É preciso encontrar o equilíbrio entre a distância entre as lâmpadas e a velocidade da correia transportadora.
A desvantagem (porque sempre há alguma)
A luz infravermelha é rápida, mas é direcional. Diferentemente do ar quente, que aquece todo o ambiente ao redor, a luz infravermelha só aquece o que consegue “ver”. Se o sensor tiver uma forma tridimensional complexa, haverá áreas onde o calor não chega. Geralmente, resolvemos isso usando refletores para direcionar a energia para esses cantos escondidos. E aqui está a parte mais importante: é preciso controlar bem as zonas de refrigeração. Como a luz infravermelha entrega energia concentrada, as peças permanecem quentes. Se o calor não for removido rapidamente após a passagem pela zona de luz infravermelha, o calor residual pode afetar a calibração do sensor. É preciso resfriá-lo rapidamente para manter tudo funcionando corretamente.