Mejorando la forma en que se fabrican los nanotubos de carbono
La producción de nanotubos de carbono depende en gran medida del calor. Si no se logra mantener la temperatura adecuada, los catalizadores no se activarán y todo el lote resultará inútil. Durante mucho tiempo, hemos utilizado hornos convencionales, pero ahora los hemos reemplazado por sistemas de infrarrojos de onda corta. Es una forma más eficiente de trabajar, y reduce significativamente la cantidad de energía que se consume.
Por qué los infrarrojos son la mejor opción
Lo cierto es que los hornos tradicionales calientan el aire, y ese aire a su vez calienta el material a procesar. Eso significa una gran pérdida de energía solo para calentar una caja metálica grande. Los infrarrojos funcionan de manera diferente: utilizan radiación para calentar directamente el material. Es muy rápido; podemos alcanzar temperaturas altas en cuestión de segundos. De esta manera, el sistema no pierde energía innecesariamente. Además, se obtiene un control térmico mucho mejor, lo que hace que el proceso sea mucho más eficiente.
Sin embargo, hay algo a tener en cuenta: al buscar ciclos de crecimiento rápidos, la demanda de energía puede aumentar drásticamente. Es necesario asegurarse de que las unidades de alimentación puedan manejar ese aumento temporal, de lo contrario, los disyuntores se apagarán constantemente.
Los componentes utilizados
Para esto, utilizamos emisores de cuarzo-halógeno. El cuarzo es ideal porque no se deforma cuando las temperaturas son elevadas. Además, el ciclo halógeno evita que los filamentos se quemen demasiado rápido. Por lo general, utilizamos conectores R7 o Sk15; son seguros y se adaptan fácilmente a la mayoría de los dispositivos de infrarrojos estándar.
Incluso podemos recubrir los emisores para ajustar la luz emitida. Al utilizar un recubrimiento selectivo, podemos dirigir la energía directamente hacia la capa de catalizador del material a procesar. De esta manera, el resto del equipo no absorbe calor innecesario.
La realidad
Cambiar a los infrarrojos es beneficioso para el planeta, ya que se utiliza mucha menos energía por unidad de producto. Es una forma mucho más limpia de operar una fábrica. Pero no es perfecto. Los infrarrojos funcionan según la línea de visión; si el material a procesar no es completamente plano o si la lámpara está ligeramente desalineada, habrá zonas frías. Esto hará que la tasa de crecimiento varíe en todo el material, lo cual representa un problema. Para evitarlo, se necesita un soporte sólido que mantenga todo en su lugar.