Mengapa kita mengganti penggunaan udara panas dengan gelombang inframerah dalam pembuatan biosensor
Saat membuat biosensor, hal yang paling penting adalah memastikan proses pengeringan dan pemanasan berjalan dengan tepat. Selama bertahun-tahun, kebanyakan orang masih menggunakan metode sirkulasi udara panas. Itu merupakan cara lama yang tidak efisien. Masalahnya adalah kita perlu memanaskan udara di sekitar bahan yang akan diproses, padahal yang dibutuhkan hanyalah pemanasan pada bahan tersebut saja. Proses ini lambat dan merepotkan. Sejujurnya, ini merupakan pemborosan waktu.
Waktu penungguan merupakan hal yang paling menyebalkan.
Di sinilah peran lampu inframerah masuk. Alih-alih memanaskan udara di sekitar bahan tersebut, lampu inframerah mengirimkan radiasi elektromagnetik langsung ke bahan tersebut. Ini seperti perbedaan antara menunggu ruangan menjadi hangat dan langsung berada di bawah sinar matahari.
Waktu yang diperlukan untuk mencapai suhu target pun menjadi sangat singkat. Dalam proses pengolahan semikonduktor, menunggu oven konvensional mencapai suhu stabil merupakan hal yang sangat merugikan produktivitas. Dengan menggunakan lampu inframerah, suhu target dapat dicapai secara instan. Tidak ada lagi keterlambatan.
Mengatur suhu dengan tepat
Kita menggunakan lampu berenergi tinggi untuk tujuan ini, tetapi ada triknya. Panjang gelombang cahaya harus disesuaikan agar sesuai dengan material yang digunakan dalam biosensor. Dengan begitu, lapisan aktif dapat diproses tanpa merusak pelat pembawa bahan tersebut.
Namun, kita perlu berhati-hati. Jika terlalu banyak energi yang dialirkan ke area kecil, maka akan tercipta titik-titik panas yang berlebihan. Satu kesalahan kecil saja sudah cukup untuk merusak lapisan pelindung yang rapuh tersebut. Untuk mencegah hal ini, kita menggunakan piranometer inframerah dan kontroler PID untuk menjaga suhu permukaan tetap stabil dalam rentang ±1°C. Sangat melegakan ketahuian mesin akan mengawasi suhu tersebut, sehingga kita tidak perlu repot melakukannya sendiri.
Kekurangan penggunaan lampu inframerah
Lampu inframerah memang sangat cepat, tetapi sinarnya bersifat terarah. Udara panas akan membungkus bahan tersebut seperti selimut, sedangkan lampu inframerah membutuhkan garis pandang yang jelas.
Jika bentuk sensor tersebut aneh atau memiliki lekukan yang dalam, maka akan terbentuk “zona bayangan” di mana panas tidak dapat mencapainya. Kita biasanya mengatasi hal ini dengan menggunakan reflektor untuk memantulkan radiasi tersebut, atau menggunakan array lampu yang dapat menyinari bahan tersebut dari berbagai sudut.
Satu hal lagi: sistem pendingin juga perlu bekerja dengan baik. Karena bahan tersebut menjadi panas dengan cepat, maka panas tersebut perlu dikeluarkan dengan cepat pula. Jika tidak, bahan tersebut akan mengalami pembengkakan akibat panas, dan itu tentu bukan hal yang diinginkan.