Zlepšování způsobu výroby uhlíkových nanotrubic
Výroba uhlíkových nanotrubic spočívá především v použití tepla. Pokud nezachováte správnou teplotu, vaše katalyzátory se neaktivují a celá šarže je zbytečná. Dlouho jsme spoléhali na ty velké rezistorové pece, ale nahradili jsme je systémy s krátkovlnným infračerveným zářením. Je to chytřejší způsob práce a výrazně snižuje množství energie, kterou spotřebujeme.
Proč je infračervené záření ideální
Tradiční pece zahřívají vzduch, který poté zahřívá samotnou součástku. To znamená obrovskou ztrátu energie jen proto, abychom zahřáli velkou kovovou skříňku. Infračervené záření funguje jinak – využívá záření k přímému ohřevu povrchu součástky. Je to rychlé – dosáhneme maximální teploty během několika sekund. To znamená, že systém neztrácí energii zbytečně. Máme tak mnohem přesnější termální profil a celý proces je efektivnější.
Je tu však jedna věc, na kterou je potřeba si dát pozor. Protože usilujeme o rychlejší cykly výroby, může dojít k prudkému nárůstu spotřeby energie. Je třeba se ujistit, že vaše energetické zařízení dokáže tento nápor zvládnout, jinak budete celý den rušit pojistky.
Zařízení používaná v procesu výroby
K tomuto účelu používáme kvartzo-halogenové emitery. Kvantz je skvělý materiál – nezkresluje se, když teploty stoupají, a halogenový cyklus zabraňuje příliš rychlému spálení vláken. Obvykle používáme konektory typu R7 nebo Sk15 – jsou spolehlivé a obvykle se bez problémů zapojí do většiny standardních infračervených zařízení.
Emitery můžeme dokonce potažovat speciální vrstvou, abychom upravili světlo. Díky selektivní vrstvě můžeme zaměřit energii přímo na katalyzátorovou vrstvu čipu. Tím se zabrání tomu, aby okolní komponenty pohlcovaly zbytečné teplo.
Realita
Přechod na infračervené záření je pro planetu výhodný – spotřebujeme totiž mnohem méně energie na jeden čip. Je to mnohem čistší způsob provozu továrny.
Ale není to dokonalé. Infračervené záření vyžaduje přímý pohled na povrch součástky. Pokud je povrch mírně nerovný nebo je lampa posunuta o několik milimetrů, vzniknou „chladné body“. V takovém případě se rychlost růstu nanotrubic na různých místech čipu liší, což představuje problém. Abychom se tomu vyhnuli, potřebujeme pevné upevňovací zařízení, které udrží vše na správném místě.