การควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมในการผลิตคาร์บอนนาโนทิวบ์
หากคุณทำงานกับคาร์บอนนาโนทิวบ์ คุณก็คงรู้ดีว่ามันไม่ใช่เรื่องง่ายเลย คุณต้องการอุณหภูมิที่แม่นยำ และต้องการมันในทันที หากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย หรือการเกิดปฏิกิริยาล่าช้าเกินไป ผลลัพธ์ก็จะเสียหายหมด
นั่นคือเหตุผลที่เราเลิกใช้เครื่องทำความร้อนแบบเดิมๆ ไปแล้ว เพราะมันช้าเกินไป แทนที่จะใช้เครื่องทำความร้อนแบบนั้น เราใช้ระบบอินฟราเรดที่มีประสิทธิภาพสูงแทน ข้อดีของระบบอินฟราเรดก็คือ แหล่งกำเนิดความร้อนไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับวัสดุที่จะถูกทำความร้อนเลย มันสามารถส่งพลังงานไปยังจุดที่ต้องการได้โดยตรง
เลิกเดาอุณหภูมิได้แล้ว
ในโรงงานผลิตสมัยใหม่ การรอให้เครื่องทำความร้อนทำงานเสร็จนั้นเป็นเรื่องที่ไม่สามารถยอมรับได้ เราต้องการให้ทุกอย่างเกิดขึ้นในเวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาทีเท่านั้น
ด้วยระบบอินฟราเรด เราสามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าความร้อนกระทบกับจุดใดบ้าง หากเซ็นเซอร์ตรวจพบจุดที่มีอุณหภูมิสูงเกินไป—ซึ่งมักจะทำให้คาร์บอนนาโนทิวบ์เสียรูปร่าง—ระบบก็จะลดกำลังไฟในทันที
และนี่คือสิ่งที่น่าสนใจ: เราสามารถเชื่อมต่อระบบนี้เข้ากับระบบดิจิทัลได้ ทำให้เราสามารถคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้ล่วงหน้า และปรับความเร็วในการเพิ่มอุณหภูมิได้ก่อนที่วัสดุจะเข้าสู่บริเวณที่มีอุณหภูมิสูง ไม่ต้องมานั่งหวังให้ทุกอย่างออกมาดีอีกต่อไป
การจัดการพื้นที่
ในห้องปฏิบัติการ พื้นที่มักจะมีจำกัด เราจึงใช้เครื่องส่งพลังงานอินฟราเรดแบบคลื่นสั้น เพราะมันสามารถส่งพลังงานได้มากในพื้นที่ขนาดเล็ก คุณสามารถลดขนาดห้องทำความร้อนลงได้อย่างมาก โดยไม่สูญเสียพลังงานที่ใช้ในการทำความร้อนไปเลย
เนื่องจากเราใช้รังสีแทนการถ่ายเทความร้อนแบบปกติ คุณจึงไม่ต้องกังวลว่ากระแสอากาศจะมาขัดขวางการเติบโตของคาร์บอนนาโนทิวบ์ มันเป็นพลังงานที่สะอาดและตรงไปตรงมา คุณเพียงแค่เชื่อมต่อมันเข้ากับแหล่งจ่ายไฟที่ควบคุมด้วย PLC ปรับค่ากำลังไฟ แล้วก็พร้อมใช้งานได้เลย
ข้อเสีย (เพราะมักจะมีเสมอ)
อย่างไรก็ตาม ก็มีข้อเสียเช่นกัน การใช้เครื่องส่งพลังงานอินฟราเรดแบบความหนาแน่นสูงจะทำให้เกิดความร้อนส่วนเกินมากมาย
หากคุณเพิ่มกำลังไฟให้สูงขึ้นเพื่อเร่งการเติบโตของคาร์บอนนาโนทิวบ์ โครงสร้างของเครื่องก็จะร้อนมาก หากคุณไม่มีระบบระบายความร้อนที่เพียงพอ ตัวเซ็นเซอร์ก็จะเสียหาย และชิ้นส่วนต่างๆ ก็จะเสียหายเร็วกว่าที่ควรจะเป็น มันเป็นเรื่องของการหาจุดสมดุลนั่นเอง
สุดท้ายแล้ว ทุกอย่างก็ขึ้นอยู่กับหลักฟิสิกส์: พลังงานที่ตรงไปตรงมา การทำงานที่รวดเร็ว และซอฟต์แวร์ที่สามารถควบคุมฮาร์ดแวร์ได้อย่างแท้จริง นั่นคือวิธีที่จะทำให้โรงงานผลิตของคุณมีเสถียรภาพ