การสร้างความร้อนในบริเวณที่จำเป็นจริงๆ: หลอดอินฟราเรดที่มีการเคลือบด้วยทองคำ
หากคุณเคยทำงานกับเซ็นเซอร์ชีวภาพที่ใช้แผ่นวีเวอร์ คุณก็คงรู้ดีว่าต้องมีการควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม เพื่อให้โพลิเมอร์สามารถแข็งตัวได้ หรือเพื่อให้ชั้นเคมีต่างๆ ยึดเกาะกันได้ดี แต่ปัญหาก็คือ หลอดอินฟราเรดทั่วไปมีประสิทธิภาพไม่ดีนัก พลังงานส่วนใหญ่จะรั่วออกไปทางด้านหลังของหลอด ทำให้เสียพลังงานและเวลาไปโดยเปล่าประโยชน์
เราจึงคิดหาวิธีที่ดีกว่า นั่นคือการเคลือบหลอดด้วยทองคำที่มีความสามารถในการสะท้อนแสงสูง
ทำไมถึงเลือกทองคำ?
คนส่วนใหญ่มักใช้อลูมิเนียมเป็นวัสดุสำหรับสะท้อนแสง แต่อลูมิเนียมกลับดูดซับพลังงานไปมาก ในขณะที่ทองคำนั้นสามารถสะท้อนแสงอินฟราเรดกลับมาได้ถึง 98% นั่นหมายความว่าคุณจะได้รับความร้อนมากขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มกำลังไฟฟ้า นอกจากนี้ การเคลือบด้วยทองคำยังช่วยให้พลังงานถูกกระจุกตัวอยู่ในบริเวณที่ต้องการ ทำให้ได้ความร้อนที่สูงขึ้นต่อตารางเซนติเมตร
แต่ก็ไม่สามารถปล่อยความร้อนออกมาแล้วจากไปเฉยๆ ได้ เพราะเมื่อมีการปล่อยพลังงานมากขนาดนั้น อิเล็กโทรดก็จะรู้สึกถึงแรงกดดัน หากไม่สามารถควบคุมการขยายตัวของวัสดุได้ หลอดไฟก็จะเสียหายได้ นอกจากนี้ ยังต้องมั่นใจว่าแหล่งจ่ายไฟและแรงดันไฟฟ้ามีความสอดคล้องกันดี มิฉะนั้นก็จะเกิดปัญหาเรื่องแสงไฟที่ไม่สม่ำเสมอ หรือไส้หลอดเสียหายเร็วเกินไป
ข้อดีของการเคลือบด้วยทองคำก็คือ ช่วยให้สามารถใช้กำลังไฟฟ้าที่น้อยลง แต่ยังคงได้อุณหภูมิที่ต้องการได้อยู่ นอกจากนี้ ยังช่วยลดแรงกดดันที่เกิดขึ้นกับวัสดุอีกด้วย ทำให้อุปกรณ์มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น
ในทางปฏิบัติ
สิ่งที่ดีที่สุดก็คือ หลอดเหล่านี้สามารถนำมาใช้แทนหลอดเดิมได้เลย คุณเพียงแค่เชื่อมต่อกับตัวควบคุมไฟฟ้าเดิมก็พอแล้ว
แต่ก็มีข้อควรระวังด้วย เพราะพลังงานที่ถูกสะท้อนออกมานั้นมีความเข้มข้นสูงมาก ทำให้แผ่นวีเวอร์ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว หากคุณเพิ่มกำลังไฟฟ้าเร็วเกินไป แผ่นวีเวอร์ก็อาจเสียหายได้ ดังนั้นคุณควรปรับตัวควบคุม PID ให้เหมาะสมกับอัตราการเพิ่มอุณหภูมิด้วย
แน่นอนว่าทองคำมีราคาแพงกว่าอลูมิเนียมที่ผ่านการขัดเงาแล้ว แต่คุณก็จะได้รับประโยชน์จากการประหยัดพลังงาน และการควบคุมอุณหภูมิที่ดีขึ้น สำหรับผู้ที่ใช้เซ็นเซอร์ชีวภาพในปริมาณมาก การลดเวลาในการทำงานก็ถือเป็นเหตุผลที่ทำให้การลงทุนนี้คุ้มค่ามาก