Poprawa sposobu wytwarzania nanorurek węglowych
Wytwarzanie nanorurek węglowych polega przede wszystkim na użyciu ciepła. Jeśli temperatura nie będzie odpowiednia, katalizatory nie będą aktywne, a cała partia produktów będzie bezużyteczna. Przez długi czas korzystaliśmy z dużych pieców oporowych, ale teraz zastąpiliśmy je systemami podczerwieni krótkofalowej. To inteligentniejszy sposób pracy, który znacznie zmniejsza zużycie energii.
Dlaczego podczerwień jest lepsza
Tradycyjne piece nagrzewają powietrze, a to z kolei nagrzewa elementy, które chcemy przetworzyć. To ogromna strata energii – wystarczy tylko podgrzać dużą metalową skrzynkę. Podczerwień jest inna – wykorzystuje promieniowanie, aby bezpośrednio oddziaływać na materiał. To szybkie rozwiązanie – możemy osiągnąć maksymalną temperaturę w ciągu sekund. Dzięki temu system nie marnuje energii. Otrzymujemy też bardziej precyzyjny profil termiczny, co sprawia, że proces produkcji przebiega szybciej.
Jednak należy pamiętać o jednej rzeczy: ze względu na konieczność szybkich cykli wzrostu, zużycie energii może gwałtownie wzrosnąć. Musimy upewnić się, że urządzenia mogą poradzić sobie z takim obciążeniem, inaczej cały czas będzie dochodziło do wyłączania się urządzeń.
Sprzęt potrzebny do produkcji
Do tego celu używamy emiterów kwarcowo-halogenowych. Kwarc jest doskonały, ponieważ nie deformuje się pod wpływem wysokich temperatur, a system halogenowy zapobiega zbyt szybkiemu spaleniu się filamentów. Zwykle używamy złączy R7 lub Sk15 – są one niezawodne i pasują do większości standardowych obudów IR.
Możemy nawet pokryć emitory specjalną warstwą, aby dostosować intensywność światła. Dzięki temu energia jest skierowana bezpośrednio na warstwę katalizatora. To zapobiega pochłanianiu nadmiaru ciepła przez otaczające elementy.
Realia
Przejście na technologię IR jest korzystne dla planety, ponieważ zużywamy znacznie mniej energii na jeden produkt. To oznacza czystszy proces produkcji.
Ale to nie jest idealne rozwiązanie. Podczerwień wymaga prostego kierunku promieniowania. Jeśli podłoże jest nieco nierówne lub lampa znajduje się kilka milimetrów poza właściwym miejscem, pojawią się „zimne punkty”. Wtedy tempo wzrostu nanorurek będzie różne na całej powierzchni płytki, co stanowi problem. Aby uniknąć tego, potrzebny jest solidny mechanizm mocujący, który utrzyma wszystko na swoim miejscu.