Perché utilizziamo la luce infrarossa nei biosensori
Quando si costruiscono dei biosensori, è necessario trovare un equilibrio preciso: bisogna fornire abbastanza calore per far indurire gli adesivi e i polimeri, ma se il calore è troppo elevato, i reagenti biologici vengono distrutti. È quindi necessario un equilibrio delicato.
Ecco perché utilizziamo le lampade a luce infrarossa. Invece di riscaldare un forno enorme, aspettando che l’aria trasporti il calore fino al componente da trattare, la luce infrarossa trasmette direttamente l’energia sul substrato. È un metodo più efficiente: non c’è spreco di spazio, né bisogno di aspettare che l’aria si riscaldi.
Eliminazione delle sostanze dannose
I metodi tradizionali di essiccazione richiedono l’uso di catalizzatori a base di metalli pesanti o solventi che emettono sostanze volatili organiche. Questo non è certo positivo per i polmoni o per l’ambiente.
La luce infrarossa funziona diversamente: si adatta alla frequenza di vibrazione delle molecole di polimero. È come sintonizzare una radio sulla stazione giusta. In questo modo avviene automaticamente il processo di legame chimico tra le molecole; non è quindi necessario utilizzare sostanze chimiche pericolose. Il risultato è una cottura completa senza sostanze tossiche.
Velocità e rischio di danneggiamento
I forni a convezione sono lenti: ci vuole molto tempo per raggiungere la temperatura desiderata. Le lampade a luce infrarossa, invece, raggiungono la temperatura desiderata in pochi secondi.
Poiché il processo è così veloce, il consumo di energia per ogni componente diminuisce notevolmente. Di solito utilizziamo lampade a breve lunghezza d’onda, poiché riescono a penetrare rapidamente nei vari strati del sensore. Inoltre, non c’è bisogno di aspettare che un forno enorme si riscaldi; quindi i dispositivi possono essere molto più piccoli. Si ottiene così più spazio sul banco di lavoro.
Tuttavia, c’è un problema: la luce infrarossa è molto intensa. Se non si fa attenzione, si può danneggiare lo strato biologicamente attivo prima ancora di rendersene conto. Ecco perché utilizziamo sensori a circuito chiuso per monitorare costantemente la temperatura. Non si può semplicemente “impostare il valore e dimenticarsene”.
Pulizia del processo
Il settore dei semiconduttori sta cercando sempre di adottare standard “verdi”. La luce infrarossa è perfetta per questo scopo: non produce gas di combustione e riduce le emissioni di carbonio. È quindi un metodo molto più ecologico.
Per chi usa ancora quei vecchi forni ad alta consumo energetico, passare alla luce infrarossa significa davvero un grande vantaggio. Il ciclo di cottura, che prima richiedeva minuti, ora richiede solo secondi. Si possono produrre più sensori, e il rispetto delle normative ambientali diventa un problema irrilevante. È semplicemente logico.