Como fabricar biossensores sem chumbo com uso de luz infravermelha
Ao criar biossensores, é preciso manter um equilíbrio delicado. É necessário calor suficiente para curar os polímeros e colas utilizados, mas se o calor for excessivo, os reagentes biológicos serão destruídos. É um equilíbrio muito delicado.
Por isso, recorremos a lâmpadas de infravermelho de onda curta. Em vez de aquecer todo o ambiente, a energia infravermelha atinge diretamente o substrato. Não há perda de energia nem necessidade de esperar.
Por que o infravermelho é melhor que fornos convencionais
Pense em um forno convencional: ele é lento. Ele aquece o ar, que por sua vez aquece a peça a ser processada. Há muita perda de energia, o que acaba atrasando o processo de produção.
O infravermelho é diferente. A radiação atinge diretamente os materiais a serem curados, penetrando na superfície quase instantaneamente. Isso permite uma cura muito mais rápida. Além disso, a linha de produção não se torna um ambiente quente demais.
Direção sustentável (e sem chumbo)
A indústria está abandonando soldas à base de chumbo e solventes halogenados. Todos tentamos ser mais ecológicos. O uso de luz infravermelha se encaixa bem nessa tendência, pois não gera emissões ou subprodutos de combustão durante seu funcionamento.
Mas há um problema: as resinas sem chumbo são difíceis de trabalhar. Geralmente, elas precisam de temperaturas mais altas para se unirem entre si, em comparação com as resinas à base de chumbo.
Se a lâmpada não alcançar essa temperatura adequada, a união das partes não será eficaz. Por isso, usamos lâmpadas de quartzo de alta potência. É necessária essa densidade energética para que o processo funcione corretamente.
Os desafios
Não é tão simples assim. Se a intensidade da luz for excessiva, a superfície da peça pode “sequestrar” os solventes presentes nela. Isso cria uma camada dura que impede a cura adequada dos materiais. Para evitar isso, é preciso ajustar os controles de potência de forma gradual. Devagar e com cuidado é a chave.
E não se esqueça do hardware. Mesmo que a energia infravermelha atinja a peça, a própria lâmpada também fica quente. Se você esquecer de instalar um ventilador ou um dissipador de calor, as lâmpadas podem estragar mais rápido do que o esperado. Mantenha-as resfriadas para que durem mais tempo.