Tại sao chúng tôi chuyển sang sử dụng ánh sáng hồng ngoại để xử lý các cảm biến sinh học
Khi chế tạo cảm biến sinh học, người ta phải cân bằng giữa việc cung cấp đủ nhiệt độ để xử lý các lớp vật liệu nhạy cảm, nhưng nếu nhiệt độ quá cao thì lớp vật liệu đó sẽ bị hư hỏng.
Đó là lý do tại sao chúng tôi từ bỏ phương pháp sử dụng không khí nóng và chuyển sang sử dụng đèn hồng ngoại.
Lò sưởi thông thường rất kém hiệu quả; chúng làm nóng toàn bộ căn phòng chỉ để làm ấm một vùng nhỏ trên bề mặt vật liệu. Hơn nữa, việc thổi không khí nóng vào môi trường sạch sẽ gây ra nhiều tạp chất mà chúng ta không muốn có gần các cảm biến của mình. Ngược lại, ánh sáng hồng ngoại hoạt động bằng cách truyền năng lượng trực tiếp vào vị trí cần xử lý. Không có gió, không có bụi bẩn – chỉ có nhiệt độ mà thôi.
Quá trình xử lý diễn ra rất nhanh. Thực sự rất nhanh.
Chúng tôi đã chuyển từ việc chờ đợi hàng giờ để cảm biến được xử lý sang việc chờ chỉ vài giây thôi. Vì vật liệu cảm biến hấp thụ năng lượng trực tiếp, nên chúng ta không cần lãng phí thời gian hay điện năng để làm nóng không khí xung quanh vật liệu.
Phương pháp này cũng phù hợp với xu hướng sản xuất “xanh”, không sử dụng chất độc hại. Chúng ta chỉ cần sử dụng các bước sóng hồng ngoại cụ thể để kích hoạt quá trình đặc hóa vật liệu. Rất đơn giản.
Bí quyết nằm ở việc điều chỉnh bước sóng
Vật liệu không chứa chì rất nhạy cảm với nhiệt độ. Nếu nhiệt độ vượt quá mức cho phép, lớp vật liệu sẽ bị biến dạng và toàn bộ sản phẩm sẽ bị hỏng.
Với ánh sáng hồng ngoại, chúng ta có thể điều chỉnh bước sóng – dài hay ngắn – để phù hợp với loại lớp phủ cụ thể mà chúng ta sử dụng. Giống như việc điều chỉnh tần số radio để có tín hiệu rõ ràng vậy.
Nhưng mọi thứ không phải lúc nào cũng hoàn hảo
Vẫn có những hạn chế. Ánh sáng hồng ngoại có cường độ cao, nên nếu vật liệu cảm biến được chế tạo từ các chất có tỷ lệ giãn nở khác nhau, thì sự gia tăng nhiệt độ đột ngột có thể khiến các lớp vật liệu bị tách rời nhau. Điều này gọi là hiện tượng tách lớp, và đó là một vấn đề nghiêm trọng.
Bí quyết nằm ở việc kiểm soát quá trình làm mát. Chúng ta cần điều chỉnh nhiệt độ một cách cẩn thận, để tránh làm hư hỏng vật liệu.
Nếu bạn vẫn đang sử dụng các bộ sưởi truyền thống, thì những chiếc đèn hồng ngoại này có thể thay thế chúng một cách dễ dàng. Bạn chỉ cần kết nối chúng vào hệ thống PLC hiện có của mình là được. Điều tuyệt vời nhất là chi phí điện năng sẽ giảm đi, vì năng lượng chỉ được sử dụng trong quá trình xử lý thực tế, chứ không phải trong giai đoạn làm nóng kéo dài.