חימום באמצעות קרינת אינפרא-אדום לעומת אוויר חם: דרך טובה יותר לייצר ננו-צינורות פחמן
אם אתם מבזבזים זמן על ייצור ננו-צינורות פחמן, אתם כנראה מכירים את הבעיות שקיימות בתהליך זה. יש צורך באיזון תרמי מושלם כדי שהייצור יהיה עקבי. רוב השיטות הישנות משתמשות באוויר חם כדי לחמם את החומרים.
ובאמת? זו דרך איטית מאוד.
הבעיה היא העיכוב – מכיוון שמשתמשים בחימום באמצעות אוויר חם, צריך לחכות זמן רב עד שהטמפרטורה תגיע לרמה הרצויה. זו בזבוז של זמן.
צמצום זמן ההמתנה
כאן נכנס לתמונה חימום באמצעות קרינת אינפרא-אדום. במקום לנסות לחמם כל מולקולת אוויר בחדר, קרינת אינפרא-אדום משתמשת בקרינה אלקטרומגנטית כדי לחמם את החומרים ישירות. זה מהיר מאוד.
אנחנו מדברים על הפחתת זמן החימום מכמה דקות לכמה שניות בלבד. כשמדובר בעיבוד של שבבים, כל דקה שנחסכת יכולה להיות חשובה מאוד לתפוקה הכוללת.
הבעיות
הבעיה היא שזה לא כל כך פשוט – חימום באמצעות קרינת אינפרא-אדום יוצר טמפרטורות גבוהות מאוד באזורים מסוימים. אם החומרים לא נמצאים במיקום המדויק, ייווצרו אזורים חמים שיפגעו בארגון הננו-צינורות הפחמן. צריך להיות מדויקים מאוד בבחירת אורך הגל.
יש גם את בעיית העלייה המהירה של הטמפרטורה – מכיוון שקרינת אינפרא-אדום פועלת מהר מאוד, יש צורך בשליטה קפדנית בטמפרטורה. אם משתמשים באותן הגדרות כמו בשיטה הישנה, סביר שהטמפרטורה תעלה יותר מדי ותפגע בחומרים.
ניקיון אזור העבודה
היתרון הגדול ביותר הוא השטח הפיזי שנחסך – כשמוותרים על המאווררים הגדולים ועל כל הצינורות, המכונה נהיית קטנה יותר. הכל נראה נקי יותר. יש פחות חלקים מתכנסים שעלולים להישבר, וכך יש פחות בעיות מכניות.
בסופו של דבר, יש תהליך מהיר יותר וסביבה תרמית יציבה יותר עבור השבבים בעלי הרמה הגבוהה. זה פשוט הגיוני.