Giảm lượng khí carbon trong quá trình chế tạo cảm biến sinh học bằng phương pháp sưởi ấm bằng tia hồng ngoại
Việc chế tạo cảm biến sinh học thường đòi hỏi phải chờ đợi cho đến khi các vật liệu khô và hoàn thiện. Trong thời gian dài, người ta thường sử dụng lò nướng để sưởi ấm các vật liệu này. Nhưng thực ra, việc sưởi ấm một không gian rộng lớn chỉ để làm ấm một chiếc cảm biến nhỏ thật là lãng phí năng lượng.
Đó là lý do tại sao chúng tôi chuyển sang sử dụng đèn hồng ngoại.
Tại sao chúng tôi ngừng sử dụng lò nướng?
Khi làm việc với các lớp phân tử, chúng ta cần nhiệt độ, nhưng nhiệt độ đó cần được cung cấp ngay tại chỗ mà vật liệu được xử lý. Đèn hồng ngoại giúp truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu mà không làm lãng phí năng lượng vào việc sưởi ấm các bức tường của lò hoặc không khí xung quanh. Việc này giúp tiết kiệm năng lượng một cách hiệu quả.
Ngoài ra, thời gian cần thiết để đạt đến nhiệt độ mong muốn cũng rất ngắn. Bạn không cần phải chờ đợi hàng giờ để lò nướng đạt đến nhiệt độ cần thiết. Điều này giúp giảm lượng năng lượng tiêu thụ trên mỗi chiếc wafer.
Các linh kiện cần thiết để hoạt động
Chúng tôi sử dụng các bộ phát ánh sáng hồng ngoại tia ngắn. Yếu tố “tia ngắn” rất quan trọng vì nó giúp truyền năng lượng sâu vào bên trong vật liệu cảm biến. Nhờ đó, vật liệu có thể được xử lý một cách hiệu quả mà không làm hỏng bề mặt của nó.
Để tránh lãng phí năng lượng, chúng tôi sử dụng các bộ phản xạ được phủ bằng vàng. Chúng giúp chuyển hết nhiệt lượng vào vật liệu cần xử lý, đồng thời giúp duy trì nhiệt độ trong phòng thí nghiệm ở mức ổn định.
Tuy nhiên, bạn cần lưu ý về mật độ năng lượng. Nếu bạn sử dụng đèn có công suất 2kW trở lên, hệ thống điện của bạn sẽ phải chịu áp lực lớn. Hãy đảm bảo rằng hệ thống dây điện của bạn có thể chịu được dòng điện đó; nếu không, bạn sẽ gặp vấn đề về điện áp, ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.
Lợi ích thực tế
Điểm tốt nhất là việc sử dụng đèn hồng ngoại giúp tiết kiệm diện tích. Thay vì sử dụng những lò sấy cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lượng, bạn có thể lắp đặt các đèn này ngay trong hệ thống vận chuyển vật liệu.
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng tia hồng ngoại có tính hướng. Nếu bạn lắp đặt đèn không chính xác, bạn sẽ gặp vấn đề về nhiệt độ ở một số vị trí trên cảm biến. Bạn cần có bộ giá đỡ vững chắc để đảm bảo rằng tia hồng ngoại được chuyển hướng chính xác.
Khi mọi thứ được điều chỉnh đúng cách, bạn sẽ thấy rõ sự giảm chi phí điện năng.