سنسورهای بیولوژیکی بهتر، کمتر هدررفت: چرا ما به استفاده از لامپهای مادون قرمز روی آوردهایم؟
ساخت سنسورهای بیولوژیکی نیازمند تعادل خاصی است؛ برای این منظور، نیاز به فرآیندهای دقیقی برای خشک کردن و تثبیت مواد وجود دارد. اما استفاده از فرهای معمولی برای این کار، مانند گرم کردن یک تکه نان تست با گرم کردن کل اتاق است؛ این روش آهسته، پرهزینه و باعث هدررفت انرژی زیادی میشود.
به همین دلیل، ما به استفاده از سیستمهای لامپ مادون قرمز روی آوردهایم.
تحویل گرما در جای مناسب
وقتی که با لایههای بسیار نازک سروکار داریم، نمیتوانیم صرفاً از گرما برای گرم کردن آنها استفاده کنیم. اگر دمای سطح لایهها یکنواخت نباشد، مواد زیادی هدر خواهد رفت.
لامپهای مادون قرمز متفاوت هستند؛ آنها به جای گرم کردن هوای داخل محفظه، گرما را مستقیماً به سمت لایهها ارسال میکنند. ما این سیستمها را طوری تنظیم میکنیم که گرما به سرعت و با شدت مناسبی به لایهها منتقل شود. این روش کارآمد است؛ دیگر نیازی نیست منتظر بمانیم تا هوای محیط به دمای مناسب برسد.
تنظیم پارامترها
برای این کار، از فرستندههای مادون قرمز با امواج کوتاه استفاده میکنیم. دلیلش این است که این فرستندهها میتوانند عمیقتر وارد مواد شوند؛ در نتیجه، فرآیند تثبیت مواد بسیار سریعتر انجام میشود.
اما نکته مهم این است که ما از یک لامپ بزرگ استفاده نمیکنیم؛ بلکه از سیستم کنترل منطقهای استفاده میکنیم. اگر لبههای لایهها گرما را از دست بدهند، ما فقط توان لامپهای موجود در آن ناحیه را افزایش میدهیم؛ این کار باعث میشود که کل سنسور یکنواخت باقی بماند، بدون نیاز به حدس و گمان.
معایب و راهحلها
البته، یک معایب این روش وجود دارد؛ وقتی که از لامپهای با توان بالا برای تسریع فرآیند تولید استفاده میکنیم، دما بسیار بالا میرود. اگر سیستمهای خنککننده کافی نباشند، فیلامنتهای لامپها خراب خواهند شد. این یک مسئله فیزیکی ساده است؛ اگر انرژی زیادی تولید شود، باید گرمای اضافی را از دور لامپها دور کرد، در غیر این صورت سیستم خراب خواهد شد.
کاهش کربن
اما بهترین بخش این روش، تأثیر مثبت آن بر فرآیندهای تولید است. فرهای معمولی ساعتها طول میکشد تا گرم شوند؛ اما لامپهای مادون قرمز تنها چند ثانیه طول میکشد تا گرم شوند. دیگر نیازی نیست برای نگه داشتن ماشینها در حالت کار، هزینه بالایی پرداخت کنیم. ما شاهد کاهش قابل توجه مصرف انرژی بودهایم.
این یک روش ساده است که به کارخانهها امکان میدهد بدون از بین رفتن بازده تولید، به اهداف زیستمحیطی خود دست یابند.