Kaj je tehnologija hladne plazme?

Tehnologija hladne plazme(znano tudi kotNetermalna plazmaaliNizkotemperaturna plazma) je stanje snovi, kjer je plin delno ioniziran, kar ustvarja edinstveno mešanico reaktivnih vrstbrezznatno ogrevanje razsutega plina. Tukaj je razčlenitev:

1. Temeljni koncept:

   • Plazmo pogosto imenujemo "četrto stanje snovi" (onkraj trdne, tekoče, plina). Sestavljen je iz ionov, prostih elektronov, nevtralnih atomov/molekul in različnih vzbujenih vrst.

   • VTermalna/vroča plazma(Tako kot pri varilnih lokih ali streli) so vsi delci (elektroni, ioni, nevtralni) v skoraj toplotnem ravnovesju pri zelo visokih temperaturah (na tisoče ° C).

   • Hladna plazmadoseže ne ravnotežno stanje. Elektroni so zelo energični (10.000-100.000+ ° C ekvivalent), vendar težji ioni in nevtralne molekule plina ostanejo blizu sobne temperature (običajno 25-60 ° C). To je ključno.

2. Kako nastaja:

   • Ustvarjeno z uporabo močnega električnega polja (AC, DC, impulza, mikrovalovne pečice, RF) na plin (običajno zrak, kisik, dušik, argon, helij ali mešanice) pri atmosferskem tlaku ali nizkem tlaku.

   • Skupne metode generacije:

     • Dielektrična pregrada (DBD):Elektrode, ločene z dielektrično pregrado in plinskim vrzelom. Ustvari filamentacijo ali razpršeno plazmo.

     • Atmosferski tlačni plazemski curek (APPJ):Plin teče skozi elektrode in ustvari plazmo, usmerjeno na tarčo.

     • Koronski izcedek:Visokonapetostna elektroda z ostro točko ustvarja plazmo blizu konice.

     • Kapacitivno ali induktivno povezana RF plazma.

3. Ključne komponente in aktivni agenti:

   • Energični elektroni:Pogonske reakcije.

   • Reaktivne kisikove vrste (ROS):Ozon (O₃), atomski kisik (O), singletni kisik (¹O₂), superoksid (O₂⁻), hidroksilni radikali (· OH).

   • Reaktivne dušikove vrste (RNS):Dušikov oksid (NO), dušikov dioksid (NO₂), peroksinitrit (onoo⁻).

   • UV fotoni:Oddaja med sproščanjem navdušenih vrst.

   • Napolnjeni delci (ioni in elektroni):Lahko komunicira s površinami.

   • Električna polja.

4. Zakaj je močan in edinstven:

   • Nizka temperatura:Lahko zdravi toplotno občutljive materiale (plastika, biološka tkiva, hrana) brez toplotnih poškodb.

   • Reaktivna kemija:Koktajl ROS, RNS, UV in ionov lahko učinkovito:

     • Ubijte mikroorganizme (bakterije, viruse, glive, spore).

     • Spremenite površinske lastnosti (povečajte močne zmogljivosti, oprijem, tiskanje).

     • Poslabšajo onesnaževala in toksine.

     • Spodbujajo posebne kemijske reakcije.

     • Spodbujajte biološke procese (npr. Celjenje ran, kalitev semen).

   • Suhi postopek:Pogosto ne potrebuje tekočin ali ostrih kemikalij.

   • Hitro in učinkovito:Reakcije se običajno hitro pojavijo.

   • Okolju prijazen:Na splošno proizvaja minimalne odpadke v primerjavi s kemičnimi metodami; ustvarjeni ozon/RN se naravno razgradijo.

5. Glavne aplikacije:

   • Sterilizacija in dekontaminacija:Medicinski instrumenti, embalažni materiali, bolnišnične površine, površine hrane (sadje, zelenjava, meso), čiščenje vode, čiščenje zraka.

   • Medicina (zdravilo v plazmi):Celjenje in dezinfekcija ran (kronične rane, opekline), raziskave zdravljenja raka, zobozdravstvo, zdravljenje s kožo, koagulacijo krvi.

   • Obdelava materialov in sprememba površine:Izboljšanje adhezije za barve/premaze/lepila, povečanje tekstilne obremenitve, čiščenje površin, ustvarjanje funkcionalnih prevlek.

   • Živilska industrija:Razširitev roka uporabnosti z ubijanjem patogenov in kvarjenja organizmov na pridelkih, mesu in embalaži; Povečanje kalitve semen; Degradacija mikotoksina.

   • Kmetijstvo:Zdravljenje semen za izboljšano rast/odpornost, nadzor nad rastlinskimi boleznimi.

   • Okoljska sanacija:Razpad hlapnih organskih spojin (VOC) v zraku, razgradnja organskih onesnaževal v vodi.

   • Elektronika:Jedkanje, odlaganje, čiščenje rezin in sestavnih delov.

   • Energija:Reformiranje goriva, izboljšanje zgorevanja.

V bistvu:Tehnologija hladne plazme izkorišča močno reaktivnost delno ioniziranega plina pri temperaturi v bližini. Ponuja vsestransko, učinkovito in pogosto okolju prijazno alternativo tradicionalnim toplotnim, kemičnim ali sevalnim procesom na različnih področjih, zlasti kadar so pomembni občutljivost toplote ali kemični ostanki. To je hitro napredujoče področje raziskav in industrijske uporabe.