فناوری سرد پلاسما چیست؟

فناوری پلاسما سرد(همچنین به عنوان شناخته می شودپلاسمایاپلاسما با دمای پایین) ماده ماده ای است که یک گاز تا حدی یونیزه می شود و ترکیبی منحصر به فرد از گونه های واکنشی ایجاد می کندبدونبه طور قابل توجهی گرم کردن گاز فله. در اینجا یک شکست:

1. مفهوم اصلی:

   • پلاسما اغلب "حالت چهارم ماده" (فراتر از جامد ، مایع ، گاز) خوانده می شود. این شامل یونها ، الکترونهای آزاد ، اتم/مولکول خنثی و گونه های مختلف هیجان زده است.

   • درپلاسما حرارتی/گرم(مانند قوس های جوش یا رعد و برق) ، تمام ذرات (الکترون ، یون ، نوتال) در تعادل حرارتی در دمای بسیار بالا (هزاران درجه سانتیگراد) در تعادل حرارتی قرار دارند.

   • پلاسمابه حالت غیر تعادل دست می یابد. الکترون ها بسیار پرانرژی هستند (معادل 10،000-100،000+ درجه سانتیگراد) ، اما یونهای سنگین تر و مولکول های گاز خنثی نزدیک به دمای اتاق هستند (به طور معمول 25-60 درجه سانتیگراد). این مهم است

2. چگونه تولید می شود:

   • با استفاده از یک میدان الکتریکی قوی (AC ، DC ، پالس ، مایکروویو ، RF) بر روی گاز (معمولاً هوا ، اکسیژن ، نیتروژن ، آرگون ، هلیوم یا مخلوط) با فشار جوی یا فشار کم ایجاد شده است.

   • روشهای تولید مشترک:

     • تخلیه مانع دی الکتریک (DBD):الکترودهای جدا شده توسط یک سد دی الکتریک و یک شکاف گاز. پلاسما رشته ای یا پراکنده ایجاد می کند.

     • جت پلاسما فشار جوی (APPJ):گاز از طریق الکترودها جریان می یابد و یک ستون پلاسما را به سمت یک هدف تولید می کند.

     • تخلیه تاج:الکترود ولتاژ بالا با یک نقطه تیز پلاسما را در نزدیکی نوک ایجاد می کند.

     • پلاسما RF به صورت خازنی یا القایی همراه است.

3. مؤلفه های کلیدی و عوامل فعال:

   • الکترون های پرانرژی:واکنش های درایو.

   • گونه های اکسیژن فعال (ROS):ازن (O₃) ، اکسیژن اتمی (O) ، اکسیژن مجرد (¹o₂) ، سوپراکسید (O₂⁻) ، رادیکال های هیدروکسیل (· OH).

   • گونه های نیتروژن واکنشی (RNS):اکسید نیتریک (NO) ، دی اکسید نیتروژن (NO₂) ، پراکسینیتریت (Onoo⁻).

   • فوتون های UV:در هنگام آرامش گونه های هیجان زده ساطع می شود.

   • ذرات شارژ شده (یونها و الکترون ها):می تواند با سطوح تعامل داشته باشد.

   • میدان های الکتریکی

4. چرا قدرتمند و منحصر به فرد است:

   • درجه حرارت پایین:می تواند مواد حساس به گرما (پلاستیک ، بافتهای بیولوژیکی ، مواد غذایی) را بدون آسیب حرارتی درمان کند.

   • شیمی واکنشی:کوکتل ROS ، RNS ، UV و یون ها می توانند به طور مؤثر:

     • میکروارگانیسم ها را بکشید (باکتری ها ، ویروس ها ، قارچ ها ، اسپورها).

     • خاصیت سطح را اصلاح کنید (قابلیت مرطوب شدن ، چسبندگی ، قابلیت چاپ) را تقویت کنید.

     • آلاینده ها و سموم را تخریب کنید.

     • واکنشهای شیمیایی خاص را ترویج می کند.

     • تحریک فرآیندهای بیولوژیکی (به عنوان مثال ، بهبود زخم ، جوانه زنی بذر).

   • روند خشک:اغلب به مایعات و مواد شیمیایی خشن احتیاج ندارد.

   • سریع و کارآمد:واکنش ها به طور معمول به سرعت اتفاق می افتد.

   • سازگار با محیط زیست:به طور کلی حداقل زباله ها را در مقایسه با روش های شیمیایی تولید می کند. ازن تولید شده/RN به طور طبیعی تجزیه می شود.

5. برنامه های اصلی:

   • عقیم سازی و آلودگی:ابزارهای پزشکی ، مواد بسته بندی ، سطوح بیمارستان ، سطوح غذایی (میوه ، سبزیجات ، گوشت) ، تصفیه آب ، تصفیه هوا.

   • پزشکی (پزشکی پلاسما):بهبود زخم و ضد عفونی (زخم های مزمن ، سوختگی) ، تحقیقات سرطان درمانی ، دندانپزشکی ، درمان پوستی ، انعقاد خون.

   • پردازش مواد و اصلاح سطح:بهبود چسبندگی برای رنگ ها/پوشش ها/چسب ها ، تقویت قابلیت نساجی ، سطوح تمیز کردن ، ایجاد پوشش های عملکردی.

   • صنایع غذایی:افزایش ماندگاری با کشتن عوامل بیماری زا و موجودات فساد بر روی تولید ، گوشت و بسته بندی. تقویت جوانه زنی بذر ؛ تخریب مایکوتوکسین.

   • کشاورزی:درمان بذر برای بهبود رشد/مقاومت ، کنترل بیماری های گیاهی.

   • اصلاح محیط زیست:تجزیه ترکیبات آلی فرار (VOC) در هوا ، آلاینده های ارگانیک را در آب تحقیر می کند.

   • الکترونیک:اچ ، رسوب ، ویفر و اجزای تمیز.

   • انرژی:اصلاح سوخت ، تقویت احتراق.

در اصل:فن آوری پلاسما سرد واکنش قدرتمند یک گاز تا حدی یونیزه شده در دمای نزدیک اتاق را مهار می کند. این یک جایگزین همه کاره ، کارآمد و غالباً سازگار با محیط زیست برای فرآیندهای سنتی حرارتی ، شیمیایی یا پرتودرمانی سنتی در زمینه های متنوع ، به ویژه در مواردی که حساسیت به گرما یا باقیمانده های شیمیایی نگرانی های عمده ای دارند ، ارائه می دهد. این یک منطقه به سرعت در حال پیشرفت از تحقیقات و کاربردهای صنعتی است.