כיצד לנצל את החום שלכם בצורה מיטבית לייצור ננו-צינורות פחמן
כאשר מגדלים ננו-צינורות פחמן על שבבים, יש צורך בחום – ובכמויות גדולות שלו. אך לא מדובר רק בהגדלת עוצמת החום. אם האנרגיה הזו נפוצה לכל כיוון, אנו מבזבזים אנרגיה ובסופו של דבר מקבלים גידול לא אחיד של הננו-צינורות.
זהו המקום בו נכנסים לתמונה המחזירים המצופים בזהב. במקום לאפשר לאנרגיה להתפזר, אנו משתמשים בהם כדי להפנות כל ואט של חום אינפרא-אדום למקום הנכון – על השבב.
למה זהב?
רוב המחזירים הסטנדרטיים סופגים יותר מדי אנרגיה. הם פשוט “אוכלים” את החום. הזהב שונה – הוא מסוגל להחזיר את קרינת האינפרא-אדום חזרה. במקום שהחום יחדור לקירות התא, הציפוי הזהוב שולח את הפוטונים חזרה לשבב. כך נוצרת אזור תרמי אינטנסיבי ומרוכז. היתרון הגדול? ניתן להגיע לטמפרטורה גבוהה יותר על השבב, מבלי לבזבז יותר אנרגיה.
התאמת הצורה של המחזיר
הפיזיקה תקפה רק אם צורת המחזיר תואמת את האופן בו החום מופק. אנו משקיעים הרבה זמן בהתאמת נקודת הכיוון כך שהחום יפגע בכל שטח השבב באופן אחיד. אין יותר “נקודות קרות”, ואין יותר פערים בגידול הננו-צינורות. יש רק משטח נקי ואחיד.
אך יש צורך להיזהר: יש לעקוב אחר מערכת הקירור. כאשר מרכזים כל כך הרבה אנרגיה בנקודה אחת, האזור סביב המחמם נהיה חם מאוד במהירות. אם מערכת הקירור שלכם אינה יעילה, עלולים להיווצר בעיות עם המחזירים או עם החוסמים שמונעים את החום מלהתפשט. זו בחירה שצריך לנהל בזהירות.
הפעלת המערכת במעבדה שלכם
יצרנו את המחזירים האלה כתחליף פשוט למחממים הרדיאטיביים שאתם כנראה כבר משתמשים בהם. לאחר שתעברו לגרסה המצופה בזהב, תראו שזמן ההתחממות יורד באופן משמעותי. כלומר, ניתן לעבד יותר שבבים ביום אחד.
זה לא קשור רק להוספת חום – זה קשור להפניית החום למקום הנכון. כך נוצר מדרג של טמפרטורות יותר קפדני, והתהליך יהיה עקבי בכל פעם שאתם משתמשים בו.