لماذا قد يكون أداء أجهزة الاستشعار البيولوجية بطيئًا؟ وكيف يمكن حل المشكلة؟
عند تصنيع أجهزة الاستشعار البيولوجية، فإن مراحل التجفيف والتسخين هي التي تسبب البطء في العملية. معظم الأجهزة القديمة تعتمد على تدوير الهواء الساخن لتسخين المواد، وهذه هي الطريقة المعتادة، لكن المشكلة هي أن الهواء ليس موصلاً جيدًا للحرارة، وبالتالي فإن عملية التسخين تستغرق وقتًا طويلًا. يجب أن ننتظر حتى يسخن الهواء داخل الغرفة، ثم ننتظر أيضًا حتى تصل الحرارة إلى المادة المراد تسخينها. إنها عائق كبير.
الحل هو استخدام الأشعة تحت الحمراء. أضواء الأشعة تحت الحمراء تغير الوضع تمامًا؛ فهي ترسل الطاقة المشعة مباشرة إلى المادة المراد تسخينها، بدلاً من تسخين الهواء أولاً. إنها كالفرق بين انتظار تسخين الغرفة والوقوف تحت أشعة الشمس المباشرة. لا يوجد وقت انتظار لتسخين الغرفة، فنقل الحرارة يحدث بشكل فوري.
عند استخدام الأشعة تحت الحمراء، تقل مدة التسخين بشكل كبير. الطاقة تصل إلى طبقات الجهاز بسرعة كبيرة، مما يعني أنه يمكن زيادة سرعة الفرن أو تقليل حجمه. وبذلك، يتحرر مساحة أكبر للعمل، ويزداد إنتاج الجهاز.
لكن العيب هو أن هذه الأجهزة ليست بسيطة في الاستخدام. الحرارة الناتجة عن الأشعة تحت الحمراء قوية جدًا، ولذلك من السهل تجاوز درجة الحرارة المطلوبة إذا لم يتم ضبط الجهاز بشكل صحيح. أما الهواء الساخن، فهو أقل تأثيرًا، لكن الأشعة تحت الحمراء تختلف تمامًا. يجب الحرص على المسافة بين الضوء والمادة المراد تسخينها، وإلا فسوف تظهر نقاط ساخنة في المادة.
بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن استخدام أي نوع من الأضواء، بل يجب أن يتناسب طول الموجة مع نوع المادة المراد تسخينها. إذا كانت الترددات خاطئة، فإن الطاقة سترتد فورًا عن سطح المادة، وستعود العملية إلى نقطة البداية.
الخبر الجيد هو أن استبدال مروحة التسخين التقليدية بنظام الأشعة تحت الحمراء يعتبر عملية بسيطة نسبيًا. يتم توصيل الجهاز بمصدر طاقة سريع التشغيل، وبذلك يمكن استخدام الجهاز بشكل فعال.
أفضل شيء هو أنك لن تضطر إلى إهدار الأموال في تسخين الهواء داخل الغرفة، بل ستقوم بتوجيه الطاقة مباشرة إلى المادة المراد تسخينها.