کاهش انتشار کربن در آزمایشگاههای سنسورهای بیولوژیکی با استفاده از حرارت مادون قرمز
ساخت سنسورهای بیولوژیکی معمولاً نیازمند صبر طولانی برای خشک شدن یا تثبیت مواد مورد استفاده است. اکثر آزمایشگاهها، تمام مواد را در فرهای بزرگ قرار میدهند؛ در واقع این کار مانند گرم کردن کل خانه فقط برای گرم کردن یک تکه پیتزا است. این کار، هدررفت انرژی بسیار زیادی است.
ما تصمیم گرفتیم که دیگر هوا را گرم نکنیم، بلکه فقط بخش مورد نظر را گرم کنیم. با استفاده از لامپهای مادون قرمز، میتوانیم حجم انتشار کربن را کاهش دهیم، بدون اینکه کیفیت کار تحت تأثیر قرار بگیرد.
تنظیم دقیق دما
هنگام کار با سنسورهای بیولوژیکی، نمیتوانید به آنها حرارت زیادی بدهید؛ در غیر این صورت، سطح مورد نظر خراب خواهد شد. برای اینکه پیوندهای شیمیایی در جای مناسب شکل بگیرند، نیاز به طول موج خاصی وجود دارد.
ما از لامپهای مادون قرمز با طول موج کوتاه استفاده کردیم. چرا؟ چون این لامپها عمق بیشتری در ماده نفوذ میکنند و سریعتر از لامپهای با طول موج متوسط کار میکنند. این کار باعث میشود زمان لازم برای گرم شدن مواد، از چند دقیقه به چند ثانیه کاهش یابد. این روش بسیار سریع است؛ و به این معناست که دیگر نیازی نیست فر بزرگی را در دمای بالا روشن نگه داریم.
تجهیزات مورد استفاده
ما از غلافهای کوارتز با خلوص بالا برای لامپها استفاده میکنیم. در محیطهای نیمههادی، انتشار گازها مشکل بزرگی است؛ بنابراین این موضوع برای ما ضروری است.
برای اینکه تجهیزات فضای زیادی را اشغال نکنند، از فیلامنتهای با چگالی بالا استفاده میکنیم. این فیلامنتها حرارت را دقیقاً در جایی که لازم است، تولید میکنند. علاوه بر این، این فیلامنتها میتوانند مستقیماً به کنترلرهای PLC متصل شوند؛ بنابراین زمان پاسخگویی تجهیزات در میلیثانیهها اندازهگیری میشود.
نکته مهمی که باید در نظر گرفت این است که این تجهیزات بسیار گرم میشوند؛ بنابراین نیاز به سیستم خنککننگ مناسب وجود دارد. در غیر این صورت، سایر تجهیزات الکترونیکی ممکن است دچار مشکل شوند؛ و این موضوع مشکلات زیادی را ایجاد خواهد کرد.
تأثیر این روش بر کره زمین
در نهایت، همه چیز به میزان مصرف انرژی و تأثیر آن بر کره زمین بستگی دارد. وقتی که دیگر هوا را گرم نکنیم، میزان مصرف انرژی برای هر واحد کاهش مییابد. همچنین، این روش فشار زیادی را از روی سیستمهای تهویه ساختمان کم میکند؛ زیرا دیگر حرارت زیادی وارد اتاق نمیشود.
برای مهندسانی که سعی دارند به اهداف بیکربنی برسند، این روش یک راه حل ساده برای جایگزینی روشهای قدیمی و ناکارآمد گرمایش است.