Salas blancas para la investigación en nanotecnología
El uso de la nanotecnología se ha expandido en diversas industrias, como los semiconductores, la fotónica y el sector farmacéutico. Estas aplicaciones a menudo involucran procesos de fabricación delicados, que requieren condiciones ultrablancas sin polvo, humos y otras impurezas que puedan adherirse a las superficies de los componentes y comprometer la eficiencia de producción y la confiabilidad de las pruebas.
¿Qué son las salas blancas?
Las salas blancas son entornos cuidadosamente diseñados, libres de contaminantes y partículas en el aire que pueden obstruir las pruebas y la fabricación de productos.
Las salas blancas ofrecen pruebas precisas y producción en un entorno extremadamente higiénico en una amplia variedad de industrias, contribuyendo al cumplimiento de los requisitos de control de calidad y seguridad. Se pueden utilizar en diversos ámbitos, como investigación, producción, aseguramiento de calidad, embalaje y entrega.
A medida que el aire fluye a través del sistema de escape en estas salas, los filtros de alta eficiencia capturan y eliminan de manera segura los contaminantes de polvo. Existen dos tipos de salas blancas: permanentes y flexibles. Las salas blancas flexibles ofrecen las mismas ventajas operativas que los entornos permanentes, pero en una configuración más personalizable y rentable.
Principales características del diseño de salas blancas
Existen varias características que deben estar presentes para que la sala limpia sea reconocida como de alta calidad y funcione correctamente.
El sistema de filtración de partículas de alta eficiencia (HEPA) atrapa partículas de tamaño superior a 0.3 μm. Los filtros HEPA purifican todo el aire que ingresa a una sala limpia, eliminando con éxito casi todos los contaminantes en el aire.
Se utilizan superficies pulidas y lisas para reducir la acumulación de contaminantes. Se deben mantener estándares estrictos de limpieza y vestimenta para prevenir la contaminación externa.
El tipo y número de partículas aceptables están determinados por la legislación y las organizaciones gubernamentales en función de la industria y las medidas de protección necesarias. Cuantas menos partículas se permitan, mayor será el nivel de limpieza dentro de la sala limpia.
Investigación en nanotecnología
Todos los aspectos del flujo de trabajo de un proyecto deben tenerse en cuenta en la etapa inicial del diseño de una sala limpia. Es crucial comprender que algunos experimentos requieren entornos más controlados que otros; la nanociencia y la nanotecnología a menudo requieren estándares de salas blancas extremadamente altos.
La humedad y la temperatura son factores importantes en muchas aplicaciones de nanotecnología. Para garantizar condiciones de funcionamiento perfectas, todas las salas estériles utilizadas para aplicaciones de nanotecnología deben contar con monitoreo de humedad y temperatura.
Las salas blancas modulares son populares en la nanotecnología porque proporcionan un control excepcional de contaminación y del entorno, al tiempo que permiten flexibilidad para la construcción y reconfiguración.
Los entornos estériles son necesarios para numerosas técnicas de nanoanálisis, como la microscopía electrónica de barrido, la microscopía óptica de campo cercano, la microscopía de fuerza atómica y el haz de iones focalizado. Estas técnicas de nanoanálisis requieren una precisión y exactitud extremas para que la caracterización de los nanomateriales sea valiosa.
Las nanopartículas son muy reactivas debido a su menor área superficial. Pueden reaccionar fácilmente con partículas y contaminantes en el aire y pueden afectar los resultados de la caracterización. Se requiere aire filtrado, libre de partículas y contaminantes, durante las pruebas y caracterización de los nanomateriales para obtener resultados precisos.
A medida que avanza la nanotecnología, los laboratorios tradicionales deben evolucionar para adaptarse. Las salas blancas son solo un componente crítico para la innovación en la investigación. Por ejemplo, se necesita un laboratorio sofisticado para desarrollar membranas para eliminar el CO2 del sistema de escape, la fotocatálisis para procedimientos más limpios o células solares más efectivas. Un laboratorio de este tipo requiere equipos de vanguardia y entornos controlados.
Las características silenciosas también son un componente crítico de las salas blancas de alto rendimiento. Estas incluyen factores ecológicamente conscientes, como el bajo consumo de energía, así como sistemas de filtración de partículas de alta eficiencia y unidades de filtro de ventilador para producir aire altamente filtrado.
El control de temperatura y los mecanismos de entrada interconectados también ayudan a mantener la sala limpia como un entorno estable y aislado.
Otras características incluidas en el diseño de salas blancas para nanotecnología incluyen bancos limpios y dosel de flujo laminar y longitudinal.
La necesidad de salas blancas para nanotecnología
Los contaminantes como las partículas en el aire pueden reducir directamente la productividad; sin embargo, una sala limpia aísla el producto de los contaminantes que podrían contaminarlo y hacer que se descarte en las pruebas del producto.
También es necesario que los operadores de salas blancas puedan lograr opciones a pequeña escala que sean tan efectivas como las unidades más grandes para las empresas emergentes a nanoescala. Los fabricantes intentan reducir los costos operativos tanto como sea posible para proteger su inversión de capital en fabricación, pero sin sacrificar la calidad.
En el futuro, se debe poner más énfasis en permitir que las instituciones más pequeñas establezcan instalaciones de salas blancas rentables para que la producción de productos de alta calidad y libres de contaminantes no esté restringida a las grandes organizaciones.
La importancia y capacidades de las salas blancas para la fabricación y experimentación en nanotecnología solo aumentarán. Casi todos los sectores, desde la producción agrícola hasta el desarrollo farmacéutico y la aviación, necesitan instalaciones reguladas.
A medida que las industrias evolucionan, se requerirán instalaciones precisas y eficientes. Las salas blancas son una opción deseable, si no esencial, ya que proporcionan lugares configurables y rentables que no requieren recursos internos.
Isobox Systems, como empresa con larga experiencia en el diseño y desarrollo de salas blancas en Valencia y en el resto de España y del mundo, siempre aporta soluciones específicas a cada necesidad concreta. De este modo, y solo de este modo, podemos conseguir un acertado rendimiento y una rentabilidad óptima en el diseño y uso posterior de una sala blanca.