ہم نے CNTs کی تیاری کے لئے انفرا ریڈ حرارت کا استعمال کیوں شروع کیا؟
کاربن نینو ٹیوبس بنانے کے لئے حرارت بہت ضروری ہے۔ کیمیکل ویپر ڈپوزیشن (CVD) عمل کو کامیاب بنانے کے لئے، ایک خاص قسم کا حرارتی گریڈیئنٹ ضروری ہے۔ طویل عرصے تک، روایتی رزسٹیو فرنز ہی استعمال کئے جاتے رہے۔ لیکن در حقیقت، صرف ایک چھوٹے سے سبسٹریٹ کو گرم کرنے کے لئے پورے فرن کو گرم کرنا بہت زیادہ توانائی کا ضیاع ہے۔
اسی لئے ہم نے انفرا ریڈ حرارتی لیمپوں کا استعمال شروع کیا۔
توانائی کی بچت
انفرا ریڈ لیمپوں کا فائدہ یہ ہے کہ یہ اپنے ارد گرد کی ہوا کو گرم نہیں کرتے۔ یہ براہ راست سبسٹریٹ پر تابکاری پیدا کرتے ہیں۔
جب CNTs کی تیاری کی جاتی ہے، تو کیٹالسٹ کو فوراً ہی اپنے سرگرمی کے درجہ حرارت تک پہنچنا ضروری ہے۔ شارٹ-ویو انفرا ریڈ کی مدد سے یہ کام چند سیکنڈوں میں ہی مکمل ہو جاتا ہے۔ یہ بہت تیز عمل ہے۔ اور یہ پورے عمل کے حسابات کو بدل دیتا ہے۔
چونکہ مشین کی بیرونی دیواروں یا اندر کی ہوا کو گرم کرنے کے لئے گھنٹوں کا وقت صرف نہیں ہوتا، اس لئے ہر بیچ کے لئے درکار کلوواٹ-گھنٹے بہت کم ہو جاتے ہیں۔ یہ ایک بہتر طریقہ ہے، اور اس سے کاربن کے استعمال میں بھی کمی واقع ہوتی ہے۔
آلات
ہم کوارٹز کے کیسوں میں لپٹے ہوئے ہیلوجن فلامنٹوں کا استعمال کرتے ہیں، تاکہ شدید حرارت کو کنٹرول کیا جا سکے۔ چیزوں کو بے قابو ہونے سے بچانے کے لئے، ان فلامنٹوں کو PID کنٹرولر سے جوڑا جاتا ہے۔
یہاں احتیاط ضروری ہے۔ اگر کسی چھوٹے سے علاقے پر بہت زیادہ توانائی استعمال کی جائے، تو فلامنٹ جل سکتا ہے، یا نینو ٹیوبس برباد ہو سکتے ہیں۔ درستگی بہت اہم ہے۔
ایک اور فائدہ یہ ہے کہ انفرا ریڈ لیمپوں کے لئے ضروری جگہ، بڑے فرنز کے مقابلے میں بہت کم ہے۔ اور جب چیزوں کو ٹھنڈا کرنے کی بات آتی ہے، تو اس عمل پر بہتر کنٹرول ممکن ہے۔
خامیاں
لیکن یہ سب کچھ آسان نہیں ہے۔ ان سسٹموں سے بہت زیادہ حرارت پیدا ہوتی ہے۔ آپ انفرا ریڈ سسٹم کو کسی پرانے فرن میں رکھ کر اچھے نتائج کی توقع نہیں کر سکتے۔
ماحولیاتی درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لئے مناسب کولنگ سسٹم ضروری ہے۔ اگر کولنگ سسٹم میں کوئی خرابی ہو جائے، تو لیمپ جل سکتے ہیں۔
اور ہاں، اس کا معاشی پہلو بھی ہے۔ کنٹرولرز اور سکیورنگ سسٹموں کی تنصیب کے لئے ابتدائی لاگت زیادہ ہوتی ہے، لیکن اس کے بدلے میں ماہانہ بجلی کے بل کم ہوتے ہیں، اور لیبارٹری کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔ یہ ایک ایسا سودا ہے جسے ہم بخوشی قبول کرتے ہیں۔