ทำไมเราถึงใช้วิธีการแห้งด้วยรังสีอินฟราเรดสำหรับเซ็นเซอร์ที่ปราศจากตะกั่ว
การผลิตเซ็นเซอร์ไฮโดรเจนนั้นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิอย่างระมัดระวัง เพราะจำเป็นต้องมีความร้อนเพียงพอเพื่อให้ฟิล์มและสารเคมีต่างๆ แข็งตัว แต่ถ้ามีความร้อนมากเกินไป ก็จะทำให้ชั้นเคมีที่มีความไวสูงถูกทำลายไป นั่นคือเหตุผลที่เราเลือกใช้วิธีการแห้งด้วยรังสีอินฟราเรด แทนที่จะใช้วิธีการให้ความร้อนกับอากาศในห้อง รังสีอินฟราเรดจะไปกระทำโดยตรงกับวัสดุ ซึ่งทำให้กระบวนการแห้งเร็วขึ้น และยังช่วยให้เราสามารถผลิตเซ็นเซอร์ที่ปราศจากตะกั่วได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ปัญหาของเตาอบแบบดั้งเดิม
ลองนึกถึงเตาอบแบบคอนเวกชันดูสิ มันต้องใช้ความร้อนกับทั้งห้องเพื่อให้ชิ้นส่วนอุ่นขึ้น ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองพลังงาน และยังมีความเสี่ยงสูงอีกด้วย เพราะอาจทำให้ชิ้นส่วนของเซ็นเซอร์ร้อนเกินไปได้
แต่รังสีอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป มันใช้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อทำให้โมเลกุลเคลื่อนที่ ทำให้สามารถเข้าถึงอุณหภูมิที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว ความเร็วนี้ช่วยให้เราสามารถใช้สารยึดเกาะแบบปราศจากตะกั่วได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพราะสารเหล่านี้มีความไวต่ออุณหภูมิสูงมาก ถ้าใช้ความร้อนช้าเกินไป สารยึดเกาะก็จะไม่สามารถแข็งตัวได้ และจะทำให้เกิดปัญหาได้
การควบคุมความแม่นยำ
เรากำลังทำงานกับฟิล์มที่มีความหนาเพียงเล็กน้อย หากนำฟิล์มเหล่านี้ไปใส่ในเตาอบแบบดั้งเดิม ขอบของฟิล์มมักจะแห้งก่อนส่วนกลาง ซึ่งจะทำให้เกิดการบิดเบี้ยว ซึ่งเป็นปัญหาใหญ่สำหรับการควบคุมคุณภาพ
แต่ด้วยหลอดรังสีอินฟราเรด เราสามารถปรับความยาวคลื่นได้ ทำให้แสงมีความเหมาะสมกับสิ่งที่โพลิเมอร์หรือตัวเร่งปฏิกิริยาต้องการ ผลลัพธ์ก็คือ การแห้งจะเกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งแผ่นวัสดุ ไม่มีการบิดเบี้ยว และไม่จำเป็นต้องเดาอีกต่อไป
ข้อเสีย: ความหนาแน่นของความร้อน
แน่นอนว่ามันไม่ใช่เรื่องง่ายเลย รังสีอินฟราเรดที่มีความเข้มสูงจะสร้างความร้อนขึ้นมามากในเวลาอันสั้น ซึ่งทำให้เวลาในการแห้งลดลงจากชั่วโมงเหลือเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น
แต่นั่นก็สร้างความกดดันให้กับระบบระบายความร้อนอย่างมาก หากอุปกรณ์รองรับวัสดุไม่สามารถระบายความร้อนได้เร็วพอ ก็จะทำให้เกิดรอยแตกในชั้นเคมีของเซ็นเซอร์ได้ ดังนั้นเราจึงต้องระมัดระวัง ต้องปรับพลังงานของหลอดรังสีอินฟราเรดให้เหมาะสมกับความเร็วของระบบขนส่ง มิฉะนั้นชั้นเคมีของเซ็นเซอร์ก็จะถูกทำลายไป
มันเป็นเรื่องที่ต้องควบคุมอย่างระมัดระวัง แต่นี่คือวิธีเดียวที่จะทำให้เราสามารถบรรลุเป้าหมายในการลดการปล่อยมลพิษได้ โดยไม่ต้องชะลอการผลิตลง นอกจากนี้ เรายังสามารถลดการใช้สารละลายที่มีสาร VOC ได้อีกด้วย ซึ่งจะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้อีกด้วย