Abandonando o forno: uma maneira mais inteligente de fabricar biossensores
A fabricação de biossensores geralmente envolve muitos processos de cura e secagem. Por anos, tivemos que usar grandes fornos de convecção para isso. Mas o problema é que esses fornos consomem muita energia. Eles passam metade do tempo aquecendo o ar e as paredes da câmara, antes mesmo de conseguir aquecer o produto em si. É um desperdício.
Por isso, optamos por lâmpadas de infravermelho. Em vez de aquecer todo o ambiente, elas direcionam a energia diretamente para o substrato desejado. Quando se lida com camadas com poucos micrômetros de espessura, não há necessidade de esperar que todo o ar da câmara se aqueça. Com lâmpadas de infravermelho de onda curta, há um aquecimento quase instantâneo. Toda a energia é direcionada diretamente para o wafer ou para o conjunto de sensores. Sem espera. Sem desperdício de energia. Simplesmente funciona.
O equilíbrio necessário
Claro, não é tão simples quanto acender uma luz brilhante. É preciso ter intensidade suficiente para garantir que a cura ocorra uniformemente em toda a superfície. Mas também não se pode exagerar. Se os reagentes biológicos forem danificados pelo calor excessivo, tudo será desperdiçado.
Para manter tudo sob controle, usamos controladores PID e termopares de resposta rápida. É tudo uma questão de equilíbrio.
Lâmpadas de alta potência são ótimas para velocidade e produção em grande escala, mas podem ser muito agressivas. Se não se controlar o processo de resfriamento, há risco de deformação do material ou de estresse térmico. É preciso um sistema de resfriamento capaz de lidar com o calor residual, caso contrário, as especificações do produto podem se tornar instáveis.
Organizando o espaço da fábrica
O melhor de tudo é que isso muda completamente a aparência do laboratório. É possível substituir os enormes fornos de secagem por túneis de infravermelho compactos. Isso economiza muito espaço. Além disso, como não há necessidade de dissipar grandes quantidades de calor no ambiente, o sistema de ventilação não precisa trabalhar tanto para manter o local fresco.
É uma solução simples, em nível de hardware. Menos desperdício, equipamentos menores e ciclos de produção mais rápidos. É assim que se alcança um ambiente de produção neutro em termos de carbono.