Proč je infračervené záření lepší než horký vzduch pro biosenzory
Při výrobě biosenzorů je klíčové správně nastavit proces zasychání a odvodnění materiálu. Mnoho firem stále používá metodu s cirkulací horkého vzduchu – v podstatě se jedná o velké trouby, které foukají horký vzduch kolem substrátu. Ale pokud jste někdy museli čekat, než stroj dosáhne správné teploty, víte přesně, kde spočívá problém – v samotném čekání.
Problém spočívá v tom, jak se teplo vlastně šíří.
Při použití horkého vzduchu musíte nejprve ohřát vzduch, a ten potom musí zahřát váš substrát. Je to pomalý proces. Tento zpoždění zabírá spoustu času.
Infračervené lampy fungují jinak. Nemusí se starat o vzduch – prostě vysílají elektromagnetické záření přímo do materiálu senzoru. Obvykle používáme krátkovlnné nebo střednovlnné infračervené záření. Protože energie dopadá na cíl okamžitě, zmizí ten otravný čas potřebný na ohřátí.
Doba potřebná na zpracování se tak zkrátí z minut na sekundy. Je to opravdu obrovský rozdíl.
Dalším problémem je prostorová náročnost.
Trouby s cirkulací horkého vzduchu zabírají hodně místa – potřebujete velkou komoru, aby se udržela konstantní teplota. Infračervené lampy jsou naopak malé. Můžete je umístit přímo do toku materiálu, což ušetří spoustu místa v laboratoři.
Kromě toho máte mnohem větší kontrolu nad procesem. Můžete si vybrat přesnou délku a výkon lampy, abyste dosáhli požadované teploty na celé ploše substrátu. Už se nemusíte starat o to, že okraje biosenzoru se spálí, zatímco středa se ještě snaží zaschnout.
Ale není to všechno ideální. Existují i kompromisy.
Infračervené záření je sice rychlé, ale zároveň agresivní. Protože je teplo velmi intenzivní, můžete poškodit povrch substrátu, pokud je rychlost transportu materiálu jen trochu odlišná. Konvekční trouby fungují jako „buffer“, zatímco infračervené záření vkládá veškerou energii přímo do materiálu.
Pokud přecházíte z použití horkého vzduchu na infračervené záření, nemůžete prostě jen přepnout spínač. Budete muset upravit logiku časování a pravděpodobně přehodnotit i fázi chlazení, abyste zvládli tento náhlý nárůst teploty. Musíte správně nastavit parametry senzorů a rychlost přenosu materiálu – jinak skončíte s spálenými substráty.