オーブンを捨てる：より賢いバイオセンサーの製造方法
バイオセンサーを作るには、通常、多くの時間と労力がかかります。長年にわたり、私たちはすべての工程を大きな対流式オーブンで行ってきました。しかし問題は、そうしたオーブンが大量のエネルギーを消費することです。実際に試料を加熱する前に、オーブンはまず空気やチャンバーの壁を温めるのに時間を費やします。これは明らかな無駄です。
だからこそ、私たちは赤外線ランプを使用し始めました。部屋全体を温める代わりに、直接対象物を加熱するのです。
正確に熱を届ける
赤外線ランプは、放射能を利用してエネルギーを直接基材に送り込みます。数マイクロメートルしかない薄い層を扱う場合、大きな空間を温めるのを待つわけにはいきません。短波長の赤外線を使えば、ほぼ即座に加熱が可能です。エネルギーをウェーハやセンサーアレイに集中させることができ、待つ必要もなく、無駄な電力もかかりません。
バランスを取る
もちろん、単に明るい光を点けるだけでは済みません。表面全体が均一に加熱されるように、十分な強度が必要ですが、過度に強くすると生物学的試薬が壊れてしまいます。コントロールを保つために、PIDコントローラーや速応性の高い熱電対を使用します。重要なのはバランスです。
高出力のランプは、速度や生産量の面では優れていますが、使い方を間違えると材料が変形したり、熱ストレスが生じたりします。余分な熱を処理できる冷却装置が必要です。そうでなければ、仕様が狂ってしまいます。
工場の効率化
最良の点は、これによってラボの見た目が変わることです。巨大で重々しい乾燥オーブンを撤去し、コンパクトな赤外線トンネルに置き換えることができます。これにより、大幅なスペースの節約になります。また、大量の廃熱が部屋に放出されないため、空調システムの負担も大幅に軽減されます。
これは単純なハードウェア上の改善です。廃棄物が減り、機器のサイズも小さくなり、処理速度も向上します。これが、実際にカーボンニュートラルなクリーンルームを実現する方法です。