Отказ от использования обычных печей: более эффективный способ создания биосенсоров
Для производства биосенсоров обычно требуется длительная процедура затвердевания и сушки материалов. В течение многих лет мы просто помещали все это в большие конвекционные печи. Но есть проблема: такие печи потребляют огромное количество энергии. Половина времени уходит на нагрев воздуха и стенок камеры, прежде чем тепло достигнет самого продукта. Это пустая трата ресурсов.
Поэтому мы перешли на использование инфракрасных ламп. Вместо нагрева всей комнаты мы направляем тепло непосредственно на нужную поверхность.
Точное распределение тепла
Инфракрасные лампы работают по-другому: они используют излучение для передачи энергии непосредственно в материал. Когда речь идет о слоях толщиной всего несколько микрометров, нельзя ждать, пока нагреется весь воздух в комнате. С помощью коротковолнового инфракрасного излучения можно добиться мгновенного нагрева. Вся энергия направляется прямо на пластину или массив датчиков. Никаких задержек, никакой траты энергии. Просто работает.
Балансировка параметров
Конечно, все не так просто, как просто включить яркий свет. Необходима определенная интенсивность излучения, чтобы процесс затвердевания происходил равномерно по всей поверхности. Но нельзя перегнуть палку — если температура будет слишком высокой, биологические реагенты будут разрушены. Чтобы контролировать ситуацию, мы используем контроллеры PID и термопары с быстрой реакцией. Все дело в балансе.
Лампы высокой мощности отлично подходят для работы в больших объемах, но они могут быть слишком агрессивными. Если не контролировать процесс охлаждения, возможно искажение формы материала или возникновение тепловых напряжений. Необходим система охлаждения, способная справиться с избыточным теплом. Иначе параметры работы устройства начнут меняться.
Оптимизация производственной среды
Самое лучшее — это то, что это позволяет изменить облик лаборатории. Можно заменить громоздкую печь на компактный инфракрасный туннель. Это экономит много пространства. К тому же, поскольку не происходит выброса большого количества тепла в помещение, система вентиляции не должна работать так усердно, чтобы сохранять прохладу.
Это простое решение на уровне оборудования. Меньше отходов, меньше оборудования, более быстрые циклы производства. Таким образом можно добиться создания чистой производственной среды с нулевыми выбросами углерода.