Perché utilizziamo la tecnologia di polimerizzazione a raggi infrarossi per i biosensori
Quando si costruiscono biosensori, il calore rappresenta un fattore critico da gestire con attenzione. È necessario un quantitativo sufficiente di calore per far solidificare i polimeri e gli adesivi, ma se si esagera, i reagenti biologici possono essere distrutti. Si tratta quindi di un equilibrio delicato da mantenere.
Ecco perché preferiamo utilizzare lampade a raggi infrarossi a breve lunghezza d’onda.
Immaginate che un forno a convezione sia come cercare di riscaldare una casa riscaldando l’aria presente nel corridoio: ci vuole molto tempo e si spreca molta energia. I raggi infrarossi, invece, trasmettono l’energia direttamente nel materiale, senza intermediari. Non c’è bisogno di aspettare che l’aria si riscaldi.
Inoltre, questo permette di evitare l’uso di solventi chimici e catalizzatori a base di piombo, che di solito vengono utilizzati per accelerare il processo di polimerizzazione.
Risparmio energetico (e del pianeta)
Il settore dei semiconduttori è sotto forte pressione per diventare “verde” e privo di elementi tossici. La maggior parte dei sistemi di essiccazione tradizionali utilizza aria forzata, il che significa semplicemente che l’energia viene dispersa nella stanza. È un metodo inefficiente.
Le lampade a raggi infrarossi, invece, funzionano in modo diverso: convertono l’elettricità in calore quasi immediatamente. Il tempo di riscaldamento diminuisce notevolmente.
La cosa migliore è che non è necessario riscaldare l’intera sala pulita solo per essiccare poche parti: basta riscaldare direttamente la parte in questione. Il risparmio energetico è davvero significativo.
I problemi da affrontare
Attenzione: la tecnologia di polimerizzazione a raggi infrarossi non è certo un sistema semplice da utilizzare. Se la fascia trasportatrice funziona troppo lentamente, i componenti si surriscaldano. Se le lampade continuano a funzionare per troppo tempo, le layer biologiche presenti sui sensori possono essere danneggiate.
Tutto dipende dal rapporto tra potenza delle lampade e distanza tra queste e i componenti da trattare.
Inoltre, non bisogna trascurare l’uso di controller PID: se i sensori iniziano a funzionare male, le lampade possono distruggere i componenti in pochi secondi. Succede più velocemente di quanto si possa pensare.
Miglioramento dei processi produttivi
Passare alla tecnologia a raggi infrarossi comporta anche dei vantaggi per il posto di lavoro: si riducono gli oli volatili presenti nell’aria. Poiché non si utilizzano solventi, l’aria diventa più pulita.
È un sistema semplice: basta elettricità e luce. Per gli ingegneri, ciò significa meno strumenti complessi per la pulizia dell’aria, e quindi uno spazio di lavoro più liberato. In sintesi, il tutto rende il processo di produzione più efficiente.