Je warmte precies waar het nodig is: fabricage van carbonnanobuizen
Als je ooit met carbonnanobuizen hebt gewerkt, weet je hoe moeilijk het kan zijn om de juiste thermische zones te bereiken. De meeste mensen maken gebruik van standaard convectie- of omnidirectionele verwarming. Maar hierdoor wordt de hele vacuümkamer opgewarmd. Dat is zonde: het apparaat wordt extreem heet, wat een groot veiligheidsrisico vormt. Bovendien moet er veel geld worden geïnvesteerd in krachtige koelsystemen om te voorkomen dat het apparaat oververhit raakt.
Het trucje is om kortegolf-infraroodlampen te gebruiken.
Stel je voor dat resistieve verwarmers proberen de lucht op te warmen. Infraroodstraling daarentegen trekt in een rechte lijn. Door gebruik te maken van reflecterende optica en de juiste geometrie van de lampen, kunnen we de energie precies waar nodig richten. De warmte bereikt dan de katalysator en de bron van koolstof. De wanden van het apparaat blijven hierbij onaangetast.
Maar er is één probleem met hoge-intensiteit infraroodlampen: de warmtestraping is zeer groot. Als je deze lampen niet goed beschermt of ze niet perfect richt, zal de straling terugkaatsen op het oppervlak van het apparaat. Hier lossen we dit op door gebruik te maken van richtingsgebonden openingen. Het is een simpele oplossing die echter een groot verschil maakt. Je kunt zelfs het buitenoppervlak van het apparaat aanraken zonder je te branden, zelfs wanneer de fabricagezone extreem heet is.
Maar het is niet allemaal rozengeur en maneschijn.
Het concentreren van energie op deze manier zorgt voor een grote thermische verschillen. Dat betekent dat je de positie van het apparaat nauwkeurig moet bepalen. Als het onderwerp ook maar iets van de juiste positie afwijkt, zal de groei van de carbonnanobuizen oneven zijn. Je kunt geen fouten maken met de mechanische constructies. Een klein verschil in de Z-as kan al leiden tot ongelijke warmteverdeling. Bovendien moet je goed op de lampen letten. Als ze zuinig worden gebruikt, kunnen de filamenten na verloop van tijd verdampen. Houd je aan een strikt vervangingschema. Er is niets ergers dan een plotselinge daling van de stroomsterkte middenin een lange fabricagecyclus.