Come ottenere la giusta quantità di calore per la fabbricazione dei nanotubi di carbonio
Se si vuole produrre nanotubi di carbonio, si sa bene che è necessario un livello di calore estremamente elevato. Inoltre, quel calore deve essere distribuito esattamente sulla superficie del substrato. Se l’energia viene dispersa lungo le pareti della camera di lavorazione, in pratica si buttano via denaro e tempo.
Ecco perché utilizziamo riflettori rivestiti d’oro. Sembra una soluzione complessa, ma lo scopo è semplice: assicurarsi che ogni singolo watt di energia vada effettivamente a colpire il substrato.
Perché l’oro?
La maggior parte delle persone inizia utilizzando riflettori in alluminio. Sono sicuramente comuni, ma c’è un problema: l’alluminio assorbe e disperde troppa energia, soprattutto quando si tratta di radiazioni infrarosse a lunghezze d’onda brevi. L’oro, invece, è molto efficace nel riflettere le radiazioni infrarosse. Rivestendo la camera di lavorazione con elementi in oro, riusciamo a indirizzare il calore verso il substrato. In questo modo si crea una zona di energia concentrata, il che permette di raggiungere più velocemente le temperature necessarie per la fabbricazione dei nanotubi di carbonio. Il calore rimane quindi dove dovrebbe essere.
Si tratta di densità, non solo di potenza
Quando si aumenta la potenza fornita, non basta semplicemente avere un alto livello di calore: è importante anche la densità dell’energia stessa. Con i riflettori in oro possiamo concentrare quel flusso di energia. Questo rappresenta un grande vantaggio, poiché permette di raggiungere l’energia necessaria per far crescere i nanotubi di carbonio, senza dover sforzare eccessivamente le lampade, evitando così che si brucino precocemente.
Tuttavia, c’è un aspetto negativo: poiché il calore è così concentrato, è necessario prestare molta attenzione alla configurazione del sistema. Se il substrato è posizionato anche solo di pochi millimetri fuori posto, si avrà una crescita irregolare della struttura dei nanotubi. I componenti utilizzati per fissare il substrato devono essere perfettamente allineati.
I compromessi
L’oro, però, non è perfetto: è piuttosto morbido. Se si utilizzano detergenti abrasivi o si puliscono le superfici con forza, si rischia di danneggiarle. Un solo graffio può creare una “zona fredda” nel campo di radiazione, il che compromette tutto il processo. Consigliamo quindi di utilizzare metodi di pulizia non contattuali. Mantenendo l’oro integro e utilizzando gli elementi ottici appropriati, si potrà ottenere il massimo rendimento da ogni kilowatt di energia fornito al sistema.