Het gebruik van een oven vermijden: een slimme manier om biosensoren te maken
Het maken van biosensoren vereist meestal veel tijd voor drogen en behandeling van het materiaal. Jarenlang hebben we alles gewoon in grote convectiekoks gestopt. Maar dit heeft nadelen: deze koks verbruiken veel energie. Ze moeten eerst de lucht en de wanden van de kamer opwarmen, voordat ze het product kunnen bereiken. Dat is zonde van energie.
Daarom zijn we overgestapt op infraroodlampen. In plaats van de hele ruimte op te warmen, richten we de warmte precies op het gewenste gebied.
De warmte precies waar het nodig is
Infraroodlampen werken anders. Ze gebruiken straling om energie rechtstreeks naar het materiaal te sturen. Wanneer je te maken hebt met lagen die slechts een paar micrometers dik zijn, kun je niet wachten tot de hele ruimte is opgewarmd. Met kortegolf-infraroodlampen wordt de warmte onmiddellijk gegenereerd. Alle energie wordt gericht op de chip of het sensorenarray. Geen wachttijd, geen verspilling van energie. Het werkt gewoon.
Het evenwicht vinden
Het is natuurlijk niet zo simpel als gewoon een lamp aan te zetten. Je hebt voldoende intensiteit nodig om ervoor te zorgen dat het materiaal gelijkmatig wordt behandeld. Maar je mag ook niet te ver gaan. Als je de biologische reactanten verbrandt, is je product vernietigd.
Om alles onder controle te houden, gebruiken we PID-regelaars en thermocoupons met snelle reactietijden. Het gaat erom het juiste evenwicht te vinden.
Lampen met hoge vermogens zijn ideaal voor snelheid en grote volumes, maar ze kunnen ook schadelijk zijn. Als je de temperatuur niet goed reguleert, kan het materiaal beschadigen of er kunnen thermische spanningen ontstaan. Je hebt dan een koelsysteem nodig dat de overtollige warmte kan verwerken. Anders zal de kwaliteit van het product afnemen.
Het opruimen van de fabrieksvloer
Het beste aan deze oplossing is dat het er ook uitziet alsof je een enorme, omslachtige droogoven hebt vervangen door een compacte infraroodtunnel. Dit bespaart veel ruimte. Bovendien hoeft het HVAC-systeem minder hard te werken om de ruimte koel te houden, omdat er geen grote hoeveelheden warmte meer vrijkomen.
Het is een simpele oplossing op hardwareniveau. Minder afval, kleinere apparaten en snelere processen. Zo kun je echt richting een koolstofneutrale werkruimte gaan.