יצירת ננו-צינורות פחמן באמצעות חימום באינפרא-אדום
ייצור ננו-צינורות פחמן דורש שליטה מדויקת בטמפרטורה, כדי לאפשר את תהליך ההשקעה הכימית של האדי החומרים. במשך זמן רב, כולם השתמשו בתנורים רגילים. אך אנו החלפנו אותם במנורות חימום באינפרא-אדום. למה? מכיוון שחימום כמות גדולה של אוויר רק כדי לחמם חלק קטן ממנו זו בזבוז אנרגיה.
החום במקום הנכון
גידול ננו-צינורות פחמן דורש עלייה מהירה בטמפרטורה ושליטה מדויקת בה. זה המקום שבו מנורות האינפרא-אדום מצטיינות. במקום לחכות שכל החדר יתחמם, האנרגיה החום פוגעת ישירות בחומר שעליו מתבצע הגידול. זה יעיל – אין צורך לחמם את האוויר; מה שחשוב הוא לחמם את החומר עצמו. זה מפחית את צריכת האנרגיה לכל וואף, ובכך התהליך נהיה ירוק יותר.
הציוד שאנו משתמשים בו
אנו משתמשים במנורות קוורץ בעלות גלי אור קצרים. גלי אור קצרים הם הפתרון הטוב ביותר, מכיוון שהם חודרים לחומר במהירות רבה יותר מאשר גלי אור בינוניים או ארוכים. אנו משתמשים במנורות בעלות הספק גבוה, כדי להגיע לטמפרטורה של 700–1000 מעלות צלזיוס, שהיא הטמפרטורה האידאלית לגידול הננו-צינורות.
הציוד אינו פשוט “חיבור ושימוש”. אנו משתמשים בחיבורים חזקים, מכיוון שהזרם החשמלי גבוה מאוד. אם החוטים שלכם אינם מותאמים לעומס תרמי כזה, החיבורים שלכם יישרפו. בנוסף, אנו משתמשים במעטפות קוורץ – הן היחידות שלא נהרסות על ידי הגזים המקורטבים בתהליך ה-CVD.
החסרונות (כי שום דבר אינו מושלם)
הבעיה היא שמערכות האינפרא-אדום קטנות בהרבה מהתנורים הרגילים. הן מתחממות תוך שניות. זו יתרון גדול לתהליך הייצור. אך יש גם חסרון: החום מופנה לכיוון מסוים. אם המנורה נמצאת במרחק של כמה מילימטרים בלבד מהחומר, ייווצרו אזורים קרים על החומר. זה יגרום לכך שהגידול של הננו-צינורות יהיה לא אחיד. כדי למנוע זאת, יש לשלוט בקפידה בטמפרטורה. ואל תשכחו את ההגנה – אם לא תשתמשו בה, החום החום יפגע בחיישנים, והנתונים שלכם יהיו לא אמינים.