Što je tehnologija hladne plazme?

Hladna plazma tehnologija(Poznat i kaoNetermalna plazmailiPlazma niske temperature) je stanje materije u kojoj je plin djelomično ioniziran, stvarajući jedinstvenu mješavinu reaktivnih vrstabezznačajno zagrijavanje rasutog plina. Evo sloma:

1. Koncept jezgre:

   • Plazma se često naziva "četvrto stanje materije" (izvan krute, tekuće, plina). Sastoji se od iona, slobodnih elektrona, neutralnih atoma/molekula i raznih uzbuđenih vrsta.

   • Utoplinska/vruća plazma(Kao u lukovima zavarivanja ili munje), sve čestice (elektroni, ioni, neutralni) su u blizini toplinske ravnoteže pri vrlo visokim temperaturama (tisuće ° C).

   • Hladna plazmapostiže neravnotežno stanje. Elektroni su visoko energizirani (ekvivalent 10 000-100 000+ ° C), ali teže ioni i neutralne molekule plina ostaju blizu sobne temperature (obično 25-60 ° C). Ovo je ključno.

2. Kako se generira:

   • Stvoreno primjenom snažnog električnog polja (AC, DC, puls, mikrovalna pećnica, RF) na plin (obično zrak, kisik, dušik, argon, helij ili smjese) pri atmosferskom tlaku ili niskom tlaku.

   • Metode uobičajene generacije:

     • Dielektrična barijerska pražnjenje (DBD):Elektrode razdvojene dielektričnom barijerom i plinskim razmakom. Stvara filamentarnu ili difuznu plazmu.

     • Atmosferski tlak plazma mlaz (APPJ):Plin teče kroz elektrode, stvarajući pljusak plazme usmjerene na cilj.

     • Ispust Corona:Visokonaponski elektroda s oštrom točkom stvara plazmu u blizini vrha.

     • Kapacitivno ili induktivno povezana RF plazma.

3. Ključne komponente i aktivni agenti:

   • Energetski elektroni:Pogone reakcije.

   • Reaktivne vrste kisika (ROS):Ozon (O₃), atomski kisik (O), singletni kisik (¹o₂), superoksid (O₂⁻), hidroksilni radikali (· OH).

   • Reaktivne vrste dušika (RNS):Dušični oksid (NO), dušik dioksid (NO₂), peroksinitrit (Onoo⁻).

   • UV fotoni:Emitira se tijekom opuštanja uzbuđenih vrsta.

   • Nabijene čestice (ioni i elektroni):Može komunicirati s površinama.

   • Električna polja.

4. Zašto je moćan i jedinstven:

   • Niska temperatura:Mogu tretirati toplinski osjetljive materijale (plastika, biološka tkiva, hrana) bez termičkog oštećenja.

   • Reaktivna kemija:Koktel ROS, RNS, UV i ioni mogu učinkovito:

     • Ubiti mikroorganizme (bakterije, viruse, gljive, spore).

     • Izmijenite svojstva površine (poboljšavaju vlažnost, adhezija, ispis).

     • Progradite zagađivače i toksine.

     • Promiču specifične kemijske reakcije.

     • Stimulirati biološke procese (npr. Zacjeljivanje rana, klijanje sjemena).

   • Suhi postupak:Često ne zahtijeva tekućine ili oštre kemikalije.

   • Brzo i učinkovito:Reakcije se obično pojavljuju brzo.

   • Ekološki prihvatljiv:Općenito proizvodi minimalni otpad u usporedbi s kemijskim metodama; Generirani ozon/rns se prirodno raspada.

5. Glavne prijave:

   • Sterilizacija i dekontaminacija:Medicinski instrumenti, materijali za ambalažu, bolničke površine, prehrambene površine (voće, povrće, meso), liječenje vode, pročišćavanje zraka.

   • Medicina (plazma medicina):Zacjeljivanje rana i dezinfekcija (kronične rane, opekline), istraživanje terapije raka, stomatologija, liječenje kože, koagulacija krvi.

   • Obrada materijala i modifikacija površine:Poboljšanje adhezije za boje/premaza/ljepila, poboljšanje tekstilne bojevosti, površine za čišćenje, stvaranje funkcionalnih premaza.

   • Prehrambena industrija:Produljenje roka trajanja ubijanjem patogena i organizma za kvar na proizvodima, mesu i ambalaži; Poboljšanje klijanja sjemena; Degradacija mikotoksina.

   • Poljoprivreda:Liječenje sjemena za poboljšani rast/otpornost, kontrola bolesti biljaka.

   • Sanacija okoliša:Razbijanje hlapljivih organskih spojeva (VOC) u zraku, degradirajući organske zagađivače u vodi.

   • Elektronika:Jetkanje, taloženje, čišćenje rezina i komponente.

   • Energija:Reforma goriva, poboljšanje izgaranja.

U osnovi:Tehnologija hladne plazme koristi snažnu reaktivnost djelomično ioniziranog plina na temperaturi u blizini sobe. Nudi svestranu, učinkovitu i često ekološki prihvatljivu alternativu tradicionalnim toplinskim, kemijskim ili zračnim procesima u različitim poljima, posebno tamo gdje su osjetljivost topline ili kemijski ostaci glavne brige. To je brzo napredno područje istraživanja i industrijske primjene.