Abbandonare il forno tradizionale: perché l’irradiazione a onde infrarosse è la soluzione ideale per i biosensori
Quando si costruiscono biosensori, il calore rappresenta un fattore cruciale da gestire con delicatezza. È necessario che la temperatura sia sufficientemente alta per far solidificare i polimeri e attivare i reagenti biologici, ma se si supera anche di pochi gradi questa soglia, il substrato potrebbe distruggersi.
In passato, le aziende utilizzavano semplicemente forni a convezione, sperando che tutto funzionasse come previsto. Tuttavia, nelle fabbriche moderne questo metodo è troppo lento. Ecco perché abbiamo optato per sistemi a irradiazione a onde infrarosse. Invece di riscaldare l’intera stanza, questi sistemi permettono di dirigere il calore esattamente dove è necessario. In questo modo, il resto della struttura rimane fresco e i livelli di stress legati al riscaldamento diminuiscono.
Gestire correttamente il calore (e monitorarlo)
In questo tipo di lavoro, ogni secondo conta. Utilizziamo lampade a onde infrarosse a corta lunghezza d’onda, poiché riescono a penetrare nella superficie dei materiali molto più velocemente rispetto a quelle a lunga lunghezza d’onda.
La cosa migliore è che queste lampade possono essere collegate direttamente al PLC tramite controller PID. In questo modo non bisogna fare supposizioni: si può visualizzare il flusso di calore in tempo reale e sapere esattamente quanti joule vengono trasferiti su ogni millimetro quadrato del sensore. Questo permette di avere una visione precisa della situazione, evitando errori.
L’aspetto hardware
Di solito utilizziamo tubi a base di quarzo e halogeni. Il quarzo è ottimo perché non si deforma quando la temperatura diventa elevata; inoltre, il ciclo di funzionamento degli elementi a base di halogeni impedisce che il filamento si bruci dopo alcune settimane di utilizzo.
Un consiglio utile: utilizzare connettori in ceramica ad alta temperatura. Se si utilizzano isolanti standard, questi si scioglieranno proprio ai terminali delle lampade. Non è certo un aspetto positivo.
Tuttavia, bisogna prestare attenzione al consumo energetico: un insieme di lampade da 2 kW genera un’enorme quantità di calore. Se il sistema di ventilazione non è abbastanza efficiente per eliminare questo calore, gli altri componenti elettronici potrebbero danneggiarsi. È un problema comune, quindi bisogna prevederlo.
Perché è importante passare all’irradiazione a onde infrarosse
Passare a questi sistemi è piuttosto semplice. Occupano meno spazio e reagiscono immediatamente. Pensate al tempo perso ad aspettare che una grande camera di riscaldamento si raffreddi prima di poter cambiare procedimento. Con l’irradiazione a onde infrarosse, questo tempo di attesa scompare completamente. Si lavora più velocemente, si spreca meno energia e si riesce finalmente a controllare meglio il processo di produzione.