Warum wir auf heißes Luft statt auf Infrarotstrahlung im Biosensorherstellungsprozess verzichten
Bei der Herstellung von Biosensoren stellt sich meist das Problem, dass die dünnen Schichten, aus denen die Sensoren bestehen, richtig ausgehärtet und getrocknet werden müssen. Die meisten herkömmlichen Anlagen setzen dabei weiterhin auf heiße Luft. Doch seien wir ehrlich: Die Konvektion ist langsam – das verlangsamt den gesamten Prozess.
Das eigentliche Problem mit heißer Luft ist folgendes: Zuerst muss die Luft erwärmt werden, anschließend der Raum selbst – und erst danach der Trägerkern des Sensors. Das ist wie versuchen, ein Haus zu heizen, indem man zuerst die Zufahrt erwärmt. Diese Verzögerung bedeutet einfach nur Zeitverschwendung.
Infrarotlampen ändern diese Situation komplett. Anstatt den Raum zu erwärmen, senden sie elektromagnetische Strahlen direkt auf den Zielbereich. Es gibt keinen „Mitmenschen“ zwischen dem Sender und dem Ziel. Die Energie trifft sofort am Ziel ein – dadurch kann die gewünschte Temperatur viel schneller erreicht werden. Man kann damit die Bearbeitungszeit um 30 % bis 60 % verkürzen, je nach Dicke des Trägerkerns.
Es handelt sich dabei um einen Unterschied zwischen einem Vorschlaghammer und einem Skalpell.
Mit heißer Luft wird alles einfach „gebacken“. Mit Infrarotstrahlung hingegen kann man die Wärme gezielt dosieren. So kann man den aktiven Bereich des Biosensors genau dort erwärmen, wo es benötigt wird – ohne dass die Trägerplatte beschädigt wird. Dadurch erhält man eine Kontrolle, die mit einer einfachen Heizung nicht möglich ist.
Aber Achtung: Es handelt sich dabei nicht um eine Lösung, bei der man einfach nur das Gerät anschließen und vergessen kann. Hochintensive Infrarotlampen erzeugen viel Wärme. Wenn man die Kühlventilatoren oder Wasserkanäle nicht richtig einstellt, können die Sensoren beschädigt werden. Außerdem muss man sicherstellen, dass das Spektrum der Lampe mit dem Absorptionsband des jeweiligen Bio-Polymer übereinstimmt – sonst verschwendet man nur Strom.
Falls die Produktion an der Trockenungsphase scheitert, ist heiße Luft wahrscheinlich der Grund dafür. Durch den Einsatz von Infrarotstrahlung kann man die Größe des Trocknungsovens reduzieren – schließlich sind keine langen Transportbänder mehr notwendig, um den Teilen genügend Zeit zum Trocknen zu geben.
So kann man jede Stunde mehr Produkte herstellen. Für alle, die die Produktion von Biosensoren ausweiten möchten, ist das wohl die einzige praktikable Lösung.