Controlando la temperatura en la fabricación de biosensores
Si se dedica a fabricar biosensores, sabe bien las dificultades que esto implica. Es necesario que la temperatura sea exactamente la adecuada: ni demasiado alta, ni demasiado baja. De lo contrario, el sustrato se deformará y los enlaces químicos no podrán mantenerse estable.
Durante mucho tiempo, todos utilizábamos hornos de convección para calentar los materiales. Pero si se busca trabajar con procesos modernos y digitalizados, eso es demasiado lento. Por eso hemos pasado a utilizar sistemas de infrarrojos. Estos sistemas permiten calentar y enfriar rápidamente. Esa es la única forma de mantener el proceso en marcha sin complicaciones.
Detalles sobre la temperatura y las longitudes de onda
Cuando elijo un sistema de infrarrojos, lo primero que considero es la longitud de onda. Las longitudes de onda cortas son ideales cuando se necesita que el calor penetre profundamente en el sustrato. ¿Longitudes de onda medias? Esas sirven para simplemente secar la superficie. Para obtener la potencia necesaria, generalmente utilizamos lámparas de cuarzo de alta potencia.
Pero aquí está el problema: la red eléctrica. Ya sea que se utilice 220V o 380V, la tensión debe ser estable. Si la tensión disminuye aunque sea un poco –hablamos de una variación del 2%–, se puede dañar todo un lote de sensores. Es frustrante y costoso.
Haciendo que el hardware funcione realmente
Nadie quiere pasar tres horas cambiando lámparas durante un turno de trabajo. Por eso preferimos usar conectores estándar como R7s o SK15. Basta con sacar la lámpara vieja y ponerla la nueva. Muy simple.
Para que estos sistemas funcionen junto con el resto de los equipos de la fábrica, los conectamos a controladores PID. La lámpara ya no es solo un elemento de calefacción; ahora nos proporciona datos en tiempo real.
Otro truco: a menudo recubrimos el vidrio de cuarzo. Esto filtra las partes “nocivas” del espectro, evitando así dañar las capas orgánicas del sensor.
Los sacrificios que hay que hacer (porque nada es perfecto)
El problema es que los sistemas de infrarrojos de alta intensidad generan muchísimo calor residual. Las lámparas son excelentes para calentar el objetivo, pero el chasis del equipo también se verá afectado. Si se escatiman en los ventiladores de refrigeración o en los sistemas de refrigeración por agua, se buscan problemas.
Cuando la temperatura ambiente aumenta debido a una refrigeración insuficiente, la calibración del sensor se ve comprometida. Ese es el precio que hay que pagar por ese tipo de densidad térmica.