ทำไมเราถึงใช้แสงอินฟราเรดในการทำให้วัสดุแข็งตัวสำหรับเซ็นเซอร์ชีวภาพ
เมื่อสร้างเซ็นเซอร์ชีวภาพ ความร้อนเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องควบคุมอย่างระมัดระวัง คุณต้องมีความร้อนเพียงพอเพื่อให้โพลิเมอร์และกาวแข็งตัว แต่ถ้าใช้ความร้อนมากเกินไป ก็จะทำให้สารชีวภาพเสียหายได้ ดังนั้นจึงต้องมีการควบคุมความร้อนอย่างระมัดระวัง
นั่นคือเหตุผลที่เราเลือกใช้หลอดไฟอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น
ลองนึกภาพดูสิ: เตาอบแบบลมร้อนก็เหมือนกับการพยายามทำให้บ้านอุ่นขึ้นโดยการใช้ความร้อนในห้องโถง ซึ่งใช้เวลานานมากและสิ้นเปลืองพลังงานมหาศาล แต่แสงอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป เพราะมันสามารถส่งพลังงานไปยังวัสดุโดยตรง ไม่ต้องผ่านตัวกลางใดๆ และไม่ต้องรอให้อากาศร้อนขึ้นก่อน
นอกจากนี้ การใช้แสงอินฟราเรดยังช่วยให้เราไม่จำเป็นต้องใช้สารละลายเคมีหรือตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีส่วนผสมของสารตะกั่วอีกด้วย
การประหยัดพลังงาน (และโลกของเรา)
อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังอยู่ภายใต้แรงกดดันให้หันมาใช้วิธีการที่ “เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม” และไม่มีสารตะกั่ว ระบบการอบแห้งแบบเดิมมักใช้ลมร้อน ซึ่งเป็นวิธีที่ไม่มีประสิทธิภาพเลย แต่หลอดไฟอินฟราเรดนั้นสามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้กลายเป็นความร้อนได้อย่างรวดเร็ว ทำให้ไม่มีเวลาสูญเสียไปกับการรอให้อากาศร้อนขึ้น
สิ่งที่ดีที่สุดก็คือ คุณไม่จำเป็นต้องใช้ความร้อนกับพื้นที่ทั้งหมดเพียงเพื่ออบแห้งชิ้นส่วนเพียงไม่กี่ชิ้นเท่านั้น คุณสามารถใช้ความร้อนกับชิ้นส่วนนั้นโดยตรงได้ ทำให้ประหยัดพลังงานได้อย่างมาก
สิ่งที่ต้องระวัง
อย่าเข้าใจผิดนะครับ การใช้แสงอินฟราเรดในการทำให้วัสดุแข็งตัวไม่ใช่วิธีที่ง่ายๆ หรือสามารถทิ้งไว้โดยไม่ต้องดูแลได้
หากสายพานลำเลียงเคลื่อนที่ช้าเกินไป ก็จะทำให้วัสดุร้อนเกินไป หากหลอดไฟทำงานอย่างต่อเนื่อง และชิ้นส่วนอยู่ในสภาพนั้นเป็นเวลานาน ก็จะทำให้ชั้นสารชีวภาพบนเซ็นเซอร์เสียหายได้
ดังนั้นจึงต้องมีการควบคุมระหว่างกำลังไฟกับระยะห่างอย่างระมัดระวัง
อีกอย่าง อย่าประมาทเรื่องตัวควบคุม PID เลยนะครับ หากเซ็นเซอร์เริ่มมีปัญหา หลอดไฟก็อาจทำลายวัสดุได้ภายในเวลาไม่กี่วินาทีเลยทีเดียว
การปรับปรุงกระบวนการทำงาน
การเปลี่ยนมาใช้แสงอินฟราเรดยังช่วยให้สภาพแวดล้อมในโรงงานดีขึ้นอีกด้วย เพราะไม่มีการใช้สารละลายเคมีอีกต่อไป ทำให้อากาศสะอาดขึ้น
การติดตั้งก็ง่ายมาก เพียงแค่มีไฟฟ้าและแสงสว่างเท่านั้น สำหรับวิศวกรแล้ว นั่นหมายถึงไม่จำเป็นต้องมีเครื่องฟอกอากาศขนาดใหญ่อีกต่อไป และยังช่วยให้พื้นที่ในโรงงานกว้างขวางขึ้นอีกด้วย ทำให้กระบวนการทั้งหมดดูง่ายขึ้นอีกด้วย