การใช้ความร้อนแบบอินฟราเรด vs. การใช้ลมร้อน: วิธีที่ดีกว่าในการสร้างคาร์บอนนาโนทิวบ์
หากคุณเคยมีประสบการณ์ในการสร้างคาร์บอนนาโนทิวบ์มาก่อน คุณคงจะรู้ดีว่าการจะให้กระบวนการสร้างเป็นไปอย่างสม่ำเสมอนั้นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม ระบบแบบเดิมๆ มักจะใช้ลมร้อนในการถ่ายเทความร้อน
แต่จริงๆ แล้ว วิธีนี้ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพเท่าไหร่ เพราะมีข้อเสียอยู่มาก เช่น ต้องรอเวลานานกว่าห้องจะมีอุณหภูมิที่ต้องการ ซึ่งเป็นการสูญเสียเวลาอย่างมาก
วิธีแก้ปัญหา
นี่คือจุดที่การใช้ความร้อนแบบอินฟราเรดมีประโยชน์ แทนที่จะใช้ลมร้อนในการถ่ายเทความร้อน การใช้อินฟราเรดจะช่วยให้ความร้อนถูกส่งตรงไปยังพื้นผิวของวัสดุที่ใช้ในการสร้างคาร์บอนนาโนทิวบ์โดยตรง
วิธีนี้ช่วยลดเวลาในการเพิ่มอุณหภูมิจากหลายนาทีเหลือเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น ในกระบวนการผลิตชิป semiconductors การประหยัดเวลาเพียงเล็กน้อยก็ถือเป็นข้อได้เปรียบอย่างมาก
ข้อยากในการใช้งาน
อย่างไรก็ตาม การใช้อินฟราเรดก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป เพราะความร้อนที่เกิดขึ้นนั้นมีความเข้มสูงมาก หากพื้นผิวของวัสดุไม่อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม ก็จะเกิดจุดร้อนขึ้น ซึ่งจะทำให้การจัดเรียงคาร์บอนนาโนทิวบ์เกิดความผิดพลาดได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการปรับค่าการควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม
นอกจากนี้ ยังมีปัญหาเรื่อง “อุณหภูมิสูงเกินไป” อีกด้วย เนื่องจากอินฟราเรดมีผลตอบสนองที่รวดเร็วมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการปรับค่าการควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม หากใช้ค่าเดิมจากระบบลมร้อน ก็อาจทำให้อุณหภูมิสูงเกินไป จนทำลายตัวเร่งปฏิกิริยาได้
ข้อดีของการใช้อินฟราเรด
สิ่งที่ดีที่สุดคือพื้นที่ในการทำงาน หลังจากที่เลิกใช้เครื่องพัดลมขนาดใหญ่และท่อลมต่างๆ พื้นที่ในการทำงานก็จะลดลง ทำให้ทุกอย่างดูสะอาดขึ้น นอกจากนี้ ยังมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยลง ซึ่งช่วยลดปัญหาทางกลไกต่างๆ และทำให้การควบคุมอุณหภูมิมีความแม่นยำมากขึ้น
ดังนั้น การใช้อินฟราเรดจึงช่วยให้กระบวนการสร้างคาร์บอนนาโนทิวบ์มีประสิทธิภาพมากขึ้น และสร้างชิปที่มีคุณภาพสูงขึ้นอีกด้วย