Waarom we zijn overgestapt op infraroodtechnologie voor biosensoren
Bij het maken van biosensoren is het belangrijk om lijm- en fotorezystmateriaal op de juiste manier te drogen. Je hebt warmte nodig om het materiaal te harden, maar je wilt voorkomen dat het substraat wordt besmet.
Daarom gebruiken we IR-lampen. In plaats van de lucht in een grote ruimte op te warmen, stuurt IR-licht de energie rechtstreeks naar het materiaal. Dit is efficiënt en schoon.
De energiekant van zaken
Stel je eens voor dat je een traditionele convectieoven gebruikt. Je moet dan veel geld en elektriciteit uitgeven om de wanden van de oven en de lucht eromheen op te warmen. Dat is zonde.
Met IR-targeten we specifieke absorptiebanden van het sensormateriaal. We verwarmen alleen de delen die echt opwarmd moeten worden. Dit is geen “groen” argument voor brochures – het gaat erom dat we minder kilowatturen gebruiken per chip.
Het beschermen van de materialen
Het lastige is dat biosensoren meestal gebruikmaken van polymeren die niet goed kunnen omgaan met te hoge temperaturen. Als de temperatuur te hoog wordt, kunnen de organische lagen beschadigen.
We lossen dit op door de golflengte aan te passen – meestal maken we gebruik van kortegolfricht of gemiddelde golflengten. Hierdoor komt de warmte precies waar het nodig is, waardoor het substraat niet vervormt. Bovendien is het opwarmingsproces zeer snel. De sensoren blijven dus langer in een optimale staat.
Het nadeel (want er is altijd wel een nadeel)
IR-technologie is snel, maar het kan ook problemen opleveren. Omdat de warmte zo geconcentreerd is, kunnen er “heiße punten” ontstaan als de lampen niet op de juiste afstand van elkaar staan. Als je niet oppast met de afstand tussen de lampen en de chip, kan de oppervlakte beschadigen.
Om dit te voorkomen, gebruiken we een PID-regelaar. Hierdoor blijft de oppervlaktemeting binnen ±2°C. Zonder deze controle wordt de snelheid van IR-technologie juist een probleem in plaats van een voordeel.
Het beste van alles? Het vervangen van oude, trage gasovens door IR-array’s reduceert de uitstoot van VOC’s en elimineert bovendien het gebruik van brandstoffen. Het past gemakkelijk in de meeste schone werkruimtes, zonder dat er grote aanpassingen nodig zijn.