Hvað er köld plasmatækni?

Köld plasmatækni(Einnig þekkt semPlasma sem ekki er hitauppstreymieðaPlasma með lágum hitastigi) er ástand þar sem gas er að hluta til jónað og myndar einstaka blöndu af viðbragðs tegundumánHitun magngassins verulega. Hér er sundurliðun:

1. Kjarnahugtak:

   • Plasma er oft kallað „fjórða ástand efnisins“ (umfram fast, fljótandi, gas). Það samanstendur af jónum, ókeypis rafeindum, hlutlausum atómum/sameindum og ýmsum spenntum tegundum.

   • InVarma/heitt plasma(eins og í suðubogum eða eldingum), eru allar agnir (rafeindir, jónir, hlutlausir) í nánast hitauppstreymi við mjög hátt hitastig (þúsundir ° C).

   • Kalt plasmanær ekki jafnvægisástandi. Rafeindir eru mjög orkugjafar (10.000-100.000+ ° C samsvarandi), en þyngri jónir og hlutlausu gassameindir eru áfram nálægt stofuhita (venjulega 25-60 ° C). Þetta er lykillinn.

2. Hvernig það er búið til:

   • Búið til með því að beita sterku rafsviði (AC, DC, pulsed, örbylgjuofni, RF) á gas (oft loft, súrefni, köfnunarefni, argon, helíum eða blöndur) við andrúmsloftsþrýsting eða lágan þrýsting.

   • Algengar kynslóðaraðferðir:

     • Dielectric hindrunarlosun (DBD):Rafskaut aðskilin með dielectric hindrun og gasbil. Býr til þráð eða dreifð plasma.

     • Plasmaþota í andrúmslofti (APPJ):Gas rennur í gegnum rafskaut og myndar plasmaplötu sem beinist að markmiði.

     • Corona losun:Háspennu rafskaut með skörpum punkti býr til plasma nálægt oddinum.

     • Rafmagns eða inductively tengt RF plasma.

3. Lykilhlutir og virkir umboðsmenn:

   • Orkumiklar rafeindir:Akstur viðbrögð.

   • Viðbrögð súrefnis tegunda (ROS):Óson (O₃), atóm súrefni (O), singlet súrefni (¹o₂), superoxide (O₂⁻), hýdroxýl radíklar (· OH).

   • Viðbrögð köfnunarefnis tegundir (RNS):Köfnunarefnisoxíð (NO), köfnunarefnisdíoxíð (NO₂), peroxynitrite (onoo⁻).

   • UV ljóseindir:Sent frá sér við slökun á spenntum tegundum.

   • Hlaðnar agnir (jónir og rafeindir):Getur haft samskipti við yfirborð.

   • Rafsvið.

4. Af hverju það er öflugt og einstakt:

   • Lágur hitastig:Getur meðhöndlað hitaviðkvæm efni (plast, líffræðilega vefi, mat) án hitaskemmda.

   • Viðbrögð efnafræði:Kokkteil ROS, RNS, UV og jóna getur á skilvirkan hátt:

     • Drepðu örverur (bakteríur, vírusar, sveppir, gró).

     • Breyta yfirborðseiginleikum (auka vægi, viðloðun, prentanleika).

     • Niðurbrot mengandi efni og eiturefni.

     • Stuðla að sérstökum efnahvörfum.

     • Örva líffræðilega ferla (t.d. sáraheilun, spírun fræ).

   • Þurrt ferli:Oft þarf ekki vökva eða hörð efni.

   • Hratt og duglegur:Viðbrögð koma venjulega hratt fram.

   • Umhverfisvænt:Framleiðir almennt lágmarks úrgang miðað við efnafræðilegar aðferðir; myndað óson/RNS brotnar niður náttúrulega.

5. Helstu umsóknir:

   • Ófrjósemisaðgerð og afmengun:Lækningatæki, umbúðaefni, yfirborð sjúkrahúsa, fletir matvæla (ávextir, grænmeti, kjöt), vatnsmeðferð, lofthreinsun.

   • Læknisfræði (plasmalyf):Sárheilun og sótthreinsun (langvarandi sár, bruna), krabbameinsmeðferðarrannsóknir, tannlækningar, húðmeðferð, blóðstorknun.

   • Efnivinnsla og yfirborðsbreyting:Að bæta viðloðun við málningu/húðun/lím, auka textíl dyeability, hreinsa yfirborð, búa til hagnýtur húðun.

   • Matvælaiðnaður:Lengja geymsluþol með því að drepa sýkla og skemmda lífverur á afurðum, kjöti og umbúðum; Fræ spírun; Mycotoxin niðurbrot.

   • Landbúnaður:Fræmeðferð til að bæta vöxt/ónæmi, stjórnun á plöntusjúkdómum.

   • Umhverfisúrræði:Að brjóta niður rokgjörn lífræn efnasambönd (VOC) í lofti, niðurlægja lífræn mengunarefni í vatni.

   • Rafeindatækni:Etsing, útfelling, hreinsiþurrkur og íhlutir.

   • Orka:Eldsneytisumbætur, brunabætur.

Í meginatriðum:Köld plasmatækni virkjar öfluga hvarfvirkni að hluta jónaðs gas við hitastig nálægt herbergi. Það býður upp á fjölhæft, skilvirkt og oft umhverfisvænt valkostur við hefðbundna hitauppstreymi, efna- eða geislun sem byggir á fjölbreyttum sviðum, sérstaklega þar sem hitanæmi eða efnafræðilegar leifar eru helstu áhyggjur. Það er hratt framfarasvæði rannsókna og iðnaðarnotkunar.