ทำไมเราถึงใช้แสงอินฟราเรดในการทำให้บิโอเซ็นเซอร์แข็งตัว
เมื่อสร้างบิโอเซ็นเซอร์ ขั้นตอนการประมวลผลด้วยความร้อนนั้นเป็นเรื่องที่ต้องระมัดระวังมาก เพราะเราจำเป็นต้องทำให้โพลิเมอร์และสารเชื่อมต่างๆ แข็งตัว แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่สามารถปล่อยให้พื้นผิวของวัสดุเสียหายได้ด้วย
นั่นคือเหตุผลที่เราใช้หลอดไฟอินฟราเรด หลอดไฟเหล่านี้ใช้รังสีเพื่อส่งพลังงานไปยังวัสดุ ซึ่งช่วยให้เราสามารถละทิ้งระบบการใช้ลมร้อนหรือสารละลายเคมีได้ เพราะสิ่งเหล่านั้นมักจะทิ้งสารตกค้างไว้บนวัสดุ
ปัญหาของเตาอบแบบดั้งเดิม
เตาอบแบบดั้งเดิมก็คือกล่องที่มีความร้อนสูง โดยจะทำให้ห้องทั้งห้องร้อนขึ้นเพื่อให้วัสดุอุ่นขึ้น ซึ่งในกระบวนการผลิตที่ไม่ใช้สารตะกั่ว นั่นเป็นเรื่องที่น่ากังวลมาก เพราะอาจเกิดการปนเปื้อนได้ง่ายมาก
แต่หลอดไฟอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป มันเป็นระบบที่ปิดสนิท ไม่มีก๊าซการเผาไหม้ ไม่มีกลิ่นรบกวน มีเพียงความร้อนที่สะอาดเท่านั้น นี่คือวิธีที่ดีกว่าในการผลิต และยังสอดคล้องกับแนวโน้ม “สีเขียว” ของอุตสาหกรรมนี้อีกด้วย
การส่งความร้อนไปยังจุดที่จำเป็น
เราสามารถตั้งค่าหลอดไฟเหล่านี้ให้ส่งพลังงานไปยังบิโอเซ็นเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยการปรับความยาวคลื่นของแสงอินฟราเรดให้เหมาะสม ความร้อนจะซึมเข้าไปในชั้นต่างๆ ของบิโอเซ็นเซอร์ได้อย่างรวดเร็ว
มันเร็วมากจริงๆ และเนื่องจากการเพิ่มความร้อนเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว จึงไม่มีการสูญเสียพลังงาน นอกจากนี้ ยังช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนได้เร็วขึ้น โดยไม่จำเป็นต้องใช้เตาอบที่ใช้พลังงานมาก
ข้อเสีย (เพราะมักจะมีเสมอ)
อุปกรณ์นี้ไม่ใช่อุปกรณ์ที่สามารถตั้งค่าแล้วลืมได้ เพราะความร้อนที่เกิดขึ้นนั้นรุนแรงมาก หากพื้นผิวของวัสดุบางเกินไป หรือเวลาการประมวลผลผิดเพียงไม่กี่วินาที ก็อาจทำให้เกิดปัญหาได้ เช่น ทำให้ตัวเซ็นเซอร์บิดเบี้ยว หรือทำให้ชั้นอินทรีย์ถูกเผาไหม้ได้เลย
เพื่อป้องกันปัญหาเหล่านี้ เราจำเป็นต้องใช้ตัวควบคุม PID และเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ เพื่อให้รู้ว่าควรหยุดการประมวลผลเมื่อไหร่ เพื่อไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไป
สรุป
การใช้แสงอินฟราเรดช่วยให้เราไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโลหะหนัก และไม่จำเป็นต้องใช้สารละลายที่ก่อให้เกิดมลพิษ นอกจากนี้ ยังช่วยให้อากาศในห้องผลิตยังคงสะอาด และช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานอีกด้วย สำหรับผู้ที่ต้องการปฏิบัติตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมโลก โดยไม่ต้องชะลอการผลิตลง นี่คือวิธีที่ดีที่สุด