تولید درست کربن نانولولهها با استفاده از گرمایش مادون قرمز
تولید کربن نانولولهها، مستلزم کنترل دقیق دما در مناطقی است که دمای بالایی دارند؛ تا فرآیند رسوب شیمیایی بخارات (CVD) به خوبی انجام شود. برای مدت طولانی، همه از فرهای سنتی استفاده میکردند؛ اما ما آنها را با لامپهای گرمایش مادون قرمز جایگزین کردهایم. چرا؟ چون گرم کردن حجم زیادی از هوا صرفاً برای گرم کردن یک بخش کوچک، هدر دادن انرژی است.
دمای مناسب برای رشد کربن نانولولهها
برای رشد کربن نانولولهها، نیاز به افزایش سریع دما و کنترل دقیق آن وجود دارد. اینجاست که لامپهای مادون قرمز نقش مهمی ایفا میکنند؛ زیرا انرژی تابشی مستقیماً به سطح سابسترای مورد نظر برخورد میکند. این روش کارآمد است؛ چون شما مجبور نیستید هوا را گرم کنید؛ بلکه فقط سابسترا را گرم میکنید. این روش باعث کاهش مصرف انرژی میشود و فرآیند تولید را سبزتر میکند.
تجهیزاتی که استفاده میکنیم
ما از لامپهای کوارتز با طول موج کوتاه استفاده میکنیم؛ زیرا این لامپها انرژی را سریعتر در سابسترا منتقل میکنند. ما از لامپهایی با توان بالا استفاده میکنیم تا دمای لازم برای سنتز کربن نانولولهها، یعنی ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد، حاصل شود.
جنبههای منفی این روش
سیستمهای مادون قرمز در مقایسه با فرهای سنتی، اندازه کوچکتری دارند؛ اما آنها در عرض چند ثانیه گرم میشوند. این مزیت بزرگی برای فرآیند تولید است. اما مشکلی نیز وجود دارد؛ چون گرمای تابشی در یک جهت است. اگر لامپ کمی از محل مناسب خود منحرف شود، نقاط سردی روی سابسترا ایجاد میشود؛ در نتیجه رشد کربن نانولولهها نامنظم خواهد بود. برای جلوگیری از این امر، باید کنترلکنندههای دما را به درستی تنظیم کنید.
نکات مهم دیگر
فراموش نکنید که باید از پوششهای مخصوص برای محافظت از سنسورها استفاده کنید؛ در غیر این صورت، گرمای تابشی میتواند سیمهای سنسورها را خراب کند و دادهها نیز دچار اختلال شوند.