گرمایش مادون قرمز در مقابل هوای داغ: روش بهتری برای تولید نانولولههای کربنی
اگر تاکنون وقتی را صرف ساخت نانولولههای کربنی کردهاید، میدانید که چقدر این کار دشوار است. برای حفظ تعادل حرارتی مناسب، باید منتظر باشید تا دمای محیط به حد مورد نظر برسد. اکثر روشهای قدیمی برای این کار، از گردش هوای داغ استفاده میکنند.
صادقانه بگوییم، این روش بسیار زمانبر است.
مشکل اینجاست که از روش همرفت، برای گرم کردن هوا استفاده میشود؛ بنابراین باید دقایق زیادی را صرف انتظار کردن کنیم تا دمای محیط به حد مورد نظر برسد. این کار، هدر دادن وقت است.
کاهش زمان انتظار
اینجاست که گرمایش مادون قرمز وارد عمل میشود. به جای گرم کردن تمام مولکولهای هوا در اتاق، گرمایش مادون قرمز از تشعشعات الکترومغناطیسی برای گرم کردن سطح مورد نظر استفاده میکند.
این روش بسیار سریع است؛ زمان لازم برای گرم شدن سطح مورد نظر، از چند دقیقه به چند ثانیه کاهش مییابد. در فرآیندهای پردازش نیمههادی، این کاهش زمان، میتواند به معنای افزایش کارایی کلی باشد.
چالشهای این روش
البته، این روش آنقدر ساده نیست؛ چون گرمایش مادون قرمز، گرمای بسیار زیادی تولید میکند. اگر سطح مورد نظر کمی از مرکز خارج شود، نقاط داغی ایجاد خواهد شد که باعث اختلال در ترتیب نانولولههای کربنی میشود. بنابراین باید فاصله کانونی را به دقت تنظیم کرد.
همچنین، مشکل «فراتر رفتن از دمای مورد نظر» نیز وجود دارد؛ چون گرمایش مادون قرمز بسیار سریع عمل میکند، باید کنترلرهای PID را به دقت تنظیم کرد. اگر از همان تنظیمات سیستم هوای داغ استفاده کنیم، احتمالاً دما فراتر از حد مورد نظر خواهد رفت و کاتالیزور نیز خراب خواهد شد.
تمیز کردن فضای کاری
اما بهترین بخش این روش، کاهش فضای فیزیکی مورد نیاز برای این کار است. با حذف فنهای بزرگ و لولههای مربوطه، فضای مورد نیاز برای دستگاه کاهش مییابد. همچنین، تعداد قطعات متحرک کمتر میشود؛ در نتیجه، مشکلات مکانیکی کمتر خواهد بود و دقت الکتریکی افزایش خواهد یافت.
در نتیجه، چرخه کاری سریعتر خواهد بود و محیط حرارتی نیز پایدارتر خواهد بود. این روش، واقعاً منطقی است.