Isfarë është teknologjia e ftohtë e plazmës?

Teknologji e ftohtë plazmatike(E njohur edhe siPlazmë jo-termikeosePlazmë me temperaturë të ulët) është një gjendje e materies ku një gaz është pjesërisht i jonizuar, duke gjeneruar një përzierje unike të specieve reaktivepaduke ngrohur ndjeshëm gazin me shumicë. Ja një ndarje:

1. Koncepti kryesor:

   • Plazma shpesh quhet "gjendja e katërt e materies" (përtej të ngurta, të lëngshme, gazit). Ai përbëhet nga jone, elektrone të lira, atome/molekula neutrale dhe specie të ndryshme të ngacmuara.

   • Brendaplazma termike/e nxehtë(Ashtu si në harqet e saldimit ose vetëtima), të gjitha grimcat (elektronet, jonet, neutrale) janë në ekuilibrin termik afër në temperatura shumë të larta (mijëra ° C).

   • Plazma e ftohtëarrin një gjendje jo ekuilibri. Elektronet janë shumë me energji (10,000-100,000+ ° C ekuivalente), por jonet më të rënda dhe molekulat e gazit neutral mbeten afër temperaturës së dhomës (zakonisht 25-60 ° C). Kjo është e rëndësishme.

2. Si gjenerohet:

   • Krijuar duke aplikuar një fushë të fortë elektrike (AC, DC, pulsuar, mikrovalë, RF) në një gaz (zakonisht ajër, oksigjen, azot, argon, helium ose përzierje) në presionin atmosferik ose presion të ulët.

   • Metodat e gjenerimit të zakonshëm:

     • Shkarkimi i barrierës dielektrike (DBD):Elektrodat e ndara nga një pengesë dielektrike dhe një hendek gazi. Krijon plazmën filamentare ose difuze.

     • Atmosferik i presionit Atmosferik Jet (APPJ):Gazi rrjedh përmes elektrodave, duke gjeneruar një pllakë plazma të drejtuar në një objektiv.

     • Shkarkimi i koronës:Elektroda e tensionit të lartë me një pikë të mprehtë krijon plazmën afër majës.

     • Plazma RF e shoqëruar në mënyrë kapacive ose induktive.

3. Komponentët kryesorë dhe agjentët aktivë:

   • Elektronet energjike:Reagimet e makinës.

   • Speciet reaktive të oksigjenit (ROS):Ozoni (O₃), oksigjeni atomik (O), oksigjeni i vetëm (¹O₂), superoksidi (O₂⁻), radikalet hidroksil (· OH).

   • Speciet reaktive të azotit (RNS):Oksidi nitrik (JO), dioksidi i azotit (no₂), peroksinitriti (ONOO⁻).

   • Fotonet UV:Emetuar gjatë relaksimit të specieve të ngacmuara.

   • Grimcat e ngarkuara (jonet dhe elektronet):Mund të bashkëveprojnë me sipërfaqet.

   • Fushat elektrike.

4. Pse është e fuqishme dhe unike:

   • Temperatura e ulët:Mund të trajtojë materialet e ndjeshme ndaj nxehtësisë (plastika, indet biologjike, ushqimi) pa dëmtim termik.

   • Kimi reaktive:Koktejli i ROS, RNS, UV dhe joneve mund të jetë në mënyrë efikase:

     • Vrasni mikroorganizmat (bakteret, viruset, kërpudhat, sporet).

     • Modifikoni vetitë e sipërfaqes (përmirësoni lagështinë, ngjitjen, shtypshmërinë).

     • Degradojnë ndotësit dhe toksinat.

     • Promovoni reaksione kimike specifike.

     • Stimulojnë proceset biologjike (p.sh., shërimi i plagëve, mbirja e farës).

   • Procesi i thatë:Shpesh nuk kërkon lëngje ose kimikate të ashpra.

   • I shpejtë dhe efikas:Reagimet zakonisht ndodhin me shpejtësi.

   • Miqësore me mjedisin:Në përgjithësi prodhon mbeturina minimale në krahasim me metodat kimike; Ozoni i gjeneruar/RNS dekompozohet natyrshëm.

5. Aplikimet kryesore:

   • Sterilizimi dhe dekontaminimi:Instrumentet mjekësore, materialet e paketimit, sipërfaqet spitalore, sipërfaqet e ushqimit (frutat, perimet, mishi), trajtimi i ujit, pastrimi i ajrit.

   • Mjekësia (ilaçi plazmatik):Shërimi i plagëve dhe dezinfektimi (plagët kronike, djegiet), hulumtimi i terapisë së kancerit, stomatologjia, trajtimi i lëkurës, koagulimi i gjakut.

   • Përpunimi i materialeve dhe modifikimi i sipërfaqes:Përmirësimi i ngjitjes për bojërat/veshjet/ngjitësit, përmirësimi i dyfishtë të tekstilit, sipërfaqet e pastrimit, krijimi i veshjeve funksionale.

   • Industria ushqimore:Duke zgjatur jetën e rafteve duke vrarë patogjenë dhe të prishin organizmat në prodhime, mish dhe paketim; Përmirësimi i mbirjes së farës; Degradimi i mikotoksinës.

   • Bujqësia:Trajtimi i farës për rritjen/rezistencën e përmirësuar, kontrollin e sëmundjes së bimëve.

   • Renditja mjedisore:Prishja e komponimeve organike të paqëndrueshme (VOC) në ajër, duke degraduar ndotësit organikë në ujë.

   • ELEKTRONIKA:Ethimi, depozitimi, pastrimi i wafers dhe përbërësit.

   • Energjia:Reformimi i karburantit, përmirësimi i djegies.

Në thelb:Teknologjia e ftohtë e plazmës shfrytëzon reaktivitetin e fuqishëm të një gazi të jonizuar pjesërisht në temperaturën e dhomës së afërt. Ajo ofron një alternative të gjithanshme, efikase dhe shpesh eko-miqësore për proceset tradicionale termike, kimike ose me bazë rrezatimi nëpër fusha të ndryshme, veçanërisht kur ndjeshmëria e nxehtësisë ose mbetjet kimike janë shqetësime kryesore. Ashtë një fushë e përparuar e shpejtë e kërkimit dhe aplikimit industrial.