Čo je technológia studenej plazmy?

Technológia studenej plazmy(tiež známe akoNemecená plazmaaleboPlazma s nízkou teplotou) je stav hmoty, keď je plyn čiastočne ionizovaný, vytvára jedinečnú zmes reaktívnych druhovbezVýrazné zahrievanie hromadného plynu. Tu je porucha:

1. Základný koncept:

   • Plazma sa často nazýva „štvrtý stav hmoty“ (za pevnou látkou, kvapalina, plyn). Skladá sa z iónov, voľných elektrónov, neutrálnych atómov/molekúl a rôznych vzrušených druhov.

   • Vtepelná/horúca plazma(Rovnako ako pri zváraní oblúkov alebo bleskov), všetky častice (elektróny, ióny, neutrálne) sú v blízkosti tepelnej rovnováhy pri veľmi vysokých teplotách (tisíce ° C).

   • Studená plazmadosahuje nerovnovážny stav. Elektróny sú vysoko energické (ekvivalent 10 000-100 000+ ° C), ale ťažšie ióny a neutrálne molekuly plynu zostávajú blízko teploty miestnosti (zvyčajne 25-60 ° C). Toto je kľúč.

2. Ako sa generuje:

   • Vytvorené nanesením silného elektrického poľa (AC, DC, pulzované, mikrovlnné, RF) na plyn (bežne vzduch, kyslík, dusík, argón, hélium alebo zmesi) pri atmosférickom tlaku alebo nízkom tlaku.

   • Bežné metódy výroby:

     • Výtok z dielektrickej bariéry (DBD):Elektródy oddelené dielektrickou bariérou a plynovou medzerou. Vytvára vlákno alebo rozptýlená plazma.

     • Jet atmosférického tlaku (APPJ):Plynky tečie cez elektródy a vytvárajú oblak plazmy zameraného na cieľ.

     • Výtok z koróny:Elektróda vysokej napätia s ostrým bodom vytvára plazmu blízko špičky.

     • Kapacitne alebo induktívne spojená RF plazma.

3. Kľúčové komponenty a aktívne agenti:

   • Energetické elektróny:Reakcie hnacieho stavu.

   • Reaktívne druhy kyslíka (ROS):Ozón (O₃), atómový kyslík (O), singletový kyslík (¹o₂), superoxid (O₂⁻), hydroxylové radikály (· OH).

   • Reaktívne druhy dusíka (RNS):Oxid dusnatý (NO), oxid dusične (no₂), peroxynitrit (onoo⁻).

   • UV fotóny:Emitované počas relaxácie vzrušených druhov.

   • Nabité častice (ióny a elektróny):Môže interagovať s povrchmi.

   • Elektrické polia.

4. Prečo je výkonný a jedinečný:

   • Nízka teplota:Dokáže liečiť materiály citlivé na teplo (plasty, biologické tkanivá, jedlo) bez tepelného poškodenia.

   • Reaktívna chémia:Kokteil Ros, RNS, UV a Ions môže efektívne:

     • Zabite mikroorganizmy (baktérie, vírusy, huby, spóry).

     • Upravte povrchové vlastnosti (zvýšiť zmáčateľnosť, adhéziu, tlač).

     • Degradovať znečisťujúce látky a toxíny.

     • Podporovať špecifické chemické reakcie.

     • Stimulovať biologické procesy (napr. Hojenie rán, klíčenie semien).

   • Suchý proces:Často nevyžaduje žiadne kvapaliny ani drsné chemikálie.

   • Rýchle a efektívne:Reakcie sa zvyčajne vyskytujú rýchlo.

   • Šetrné k životnému prostrediu:Všeobecne produkuje minimálny odpad v porovnaní s chemickými metódami; generovaný ozón/RNS sa prirodzene rozkladá.

5. Hlavné aplikácie:

   • Sterilizácia a dekontaminácia:Lekárske nástroje, obalové materiály, nemocničné povrchy, potravinové povrchy (ovocie, zelenina, mäso), úpravy vody, čistenie vzduchu.

   • Medicína (plazmová medicína):Hojenie a dezinfekcia rán (chronické rany, popáleniny), výskum terapie rakoviny, zubné lekárstvo, kožná liečba, koagulácia v krvi.

   • Spracovanie materiálov a modifikácia povrchu:Zlepšenie adhézie pre farby/povlaky/lepidlá, zlepšenie farbivosti textilu, čistiace povrchy, vytváranie funkčných povlakov.

   • Potravinársky priemysel:Rozšírenie trvanlivosti zabíjaním patogénov a kaziacich organizmov na produktoch, mäse a balení; Zvýšenie klíčenia semien; Degradácia mykotoxínu.

   • Poľnohospodárstvo:Liečba semien na zlepšenie rastu/rezistencie, kontrola chorôb rastlín.

   • Náprava životného prostredia:Rozdelenie prchavých organických zlúčenín (VOC) vo vzduchu, degradujúce organické znečisťujúce látky vo vode.

   • Elektronika:Leptanie, depozícia, čistiace sa doštičky a komponenty.

   • Energia:Reforma paliva, zlepšenie spaľovania.

V podstate:Technológia studenej plazmy využíva silnú reaktivitu čiastočne ionizovaného plynu pri teplote blízkej miestnosti. Ponúka všestrannú, efektívnu a často ekologickú alternatívu k tradičným tepelným, chemickým alebo radiačným procesom v rôznych oblastiach, najmä ak sú tepelné citlivosť alebo chemické zvyšky hlavnými obavami. Je to rýchlo sa rozvíjajúca oblasť výskumu a priemyselnej aplikácie.