¿Por qué usamos la curado por infrarrojos para los biosensores?
Al fabricar biosensores, el calor es un factor importante que hay que manejar con cuidado. Se necesita suficiente calor para que los polímeros y adhesivos se solidifiquen, pero si se excede esa cantidad, los reactivos biológicos se dañarán. Es un equilibrio delicado.
Por eso, preferimos usar lámparas de infrarrojos de onda corta.
Imagínelo así: un horno de convección es como intentar calentar una casa calentando el aire del pasillo. Tarda mucho tiempo y desperdicia mucha energía. Los infrarrojos son diferentes: envían energía directamente al material, sin necesidad de intermediarios ni de esperar a que el aire se caliente.
Además, esto nos permite eliminar esos solventes químicos nocivos y los catalizadores a base de plomo que suelen ser necesarios para el proceso de curado.
Ahorro de energía (y del planeta)
El mundo de los semiconductores está bajo mucha presión para adoptar métodos “verdes” y libres de plomo. La mayoría de los sistemas de secado tradicionales utilizan aire forzado, lo cual consiste básicamente en desperdiciar energía. Los infrarrojos, en cambio, funcionan de manera eficiente: convierten la electricidad en calor de forma casi instantánea. Así, el tiempo de secado disminuye significativamente.
Lo mejor de todo es que no hay necesidad de calentar toda la sala limpia solo para secar unas pocas piezas. Solo se calienta la pieza en sí. La reducción en el consumo de energía es considerable.
Los desafíos
No me malinterpreten: el curado por infrarrojos no es algo sencillo. Si la banda transportadora funciona demasiado lentamente, las piezas se calentarán demasiado. Si las lámparas siguen funcionando durante demasiado tiempo, las capas bioactivas del sensor se dañarán.
Se trata de encontrar el equilibrio entre la potencia de las lámparas y la distancia a la que se encuentran las piezas.
Y, por favor, no escatimen en los controladores PID. Si los sensores comienzan a fallar, las lámparas pueden dañar el sustrato en cuestión de segundos. Sucede más rápido de lo que uno podría pensar.
Mejora en el flujo de trabajo
Cambiar al uso de infrarrojos también tiene efectos positivos en el lugar de trabajo: elimina los compuestos orgánicos volátiles. Al no depender de solventes, el aire queda más limpio.
Es un sistema simple: solo se necesita electricidad y luz. Para los ingenieros, eso significa menos equipos de filtración en el sistema de extracción de aire y más espacio en el área de trabajo. Todo esto hace que el proceso sea más eficiente.