Cómo fabricar biosensores sin plomo utilizando luz infrarroja
Al fabricar biosensores, se trata de encontrar un equilibrio delicado. Se necesita suficiente calor para curar los polímeros y las resinas, pero si se utiliza demasiado calor, los reactivos biológicos se dañarán. Es un equilibrio muy delicado.
Por eso recurrimos a lámparas de infrarrojo de onda corta. En lugar de calentar toda la habitación, la energía infrarroja llega directamente al sustrato. No hay desperdicio de energía ni tiempo de espera.
Por qué el infrarrojo es superior a los hornos convencionales
Imagínese un horno convencional: es lento. Calienta el aire, que a su vez calienta la pieza. Hay mucho desperdicio de energía y eso ralentiza el proceso de producción.
El infrarrojo es diferente. La radiación afecta directamente a los materiales a curar y penetra en su superficie casi al instante. Esto permite una curación mucho más rápida. Además, la línea de producción no se convierte en un “baño de vapor”.
Hacia un futuro más ecológico (y sin plomo)
La industria está abandonando las soldaduras basadas en plomo y los disolventes halogenados. Todos intentamos ser más ecológicos. El uso de luz infrarroja encaja perfectamente en este objetivo, ya que no genera emisiones ni subproductos de combustión durante su funcionamiento.
Pero aquí está el problema: las resinas sin plomo son difíciles de procesar. Por lo general, necesitan temperaturas más altas para poder unirse entre sí, en comparación con las resinas antiguas que contenían plomo.
Si la lámpara no alcanza esa temperatura adecuada, la unión no tendrá éxito. Por eso utilizamos lámparas de cuarzo de alta potencia. Se necesita esa densidad de energía para lograr el resultado deseado.
Los desafíos
No todo es tan simple como conectar la lámpara y listo. Si se aplica demasiada energía de forma rápida, se produce un efecto negativo: la superficie se endurece instantáneamente, creando una capa dura que atrapa los disolventes debajo. Es un verdadero problema. Para evitarlo, es necesario ajustar los controladores de potencia para que aumenten gradualmente la intensidad de la luz. Lo importante es actuar con lentitud y precisión.
Y no olvidemos el hardware. Aunque la energía infrarroja va dirigida hacia la pieza a curar, la propia lámpara también se calienta. Si no se instala un ventilador de refrigeración o un disipador de calor adecuado, las lámparas se dañarán mucho antes de lo esperado. Manténgalas frías y durarán más tiempo.