Mis on külm plasmatehnoloogia?

Külm plasmatehnoloogia(tuntud ka kuiMittetermiline plasmavõiMadala temperatuuriga plasma) on aine seisund, kus gaas on osaliselt ioniseeritud, tekitades ainulaadse reaktiivsete liikide seguilmaMärkimisgaasi kuumutamine oluliselt. Siin on jaotus:

1. Põhikontseptsioon:

   • Plasmat nimetatakse sageli "neljandaks olekuks" (väljaspool tahket, vedelat, gaasi). See koosneb ioonidest, vabadest elektronidest, neutraalsetest aatomitest/molekulidest ja mitmesugustest ergastatud liikidest.

   • Sissetermiline/kuum plasma(Nagu keevituskaar või välk) on kõik osakesed (elektronid, ioonid, neutraalid) termilise tasakaalu lähedal väga kõrgetel temperatuuridel (tuhanded ° C).

   • Külm plasmasaavutab mittetasakaalulise oleku. Elektronid on väga pingestatud (10 000–100 000+ ° C ekvivalenti), kuid raskemad ioonid ja neutraalsed gaasimolekulid jäävad toatemperatuuri lähedal (tavaliselt 25–60 ° C). See on võti.

2. Kuidas see genereeritakse:

   • Loodud tugeva elektrivälja (AC, DC, impulss, mikrolaineahju, RF) kandmine gaasile (tavaliselt õhk, hapnik, lämmastik, argoon, heelium või segud) atmosfääri või madalrõhu korral.

   • Ühised genereerimismeetodid:

     • Dielektriline barjääri tühjendamine (DBD):Elektroodid, mis on eraldatud dielektrilise barjääri ja gaasipinnaga. Loob hõõgniidi või hajusa plasma.

     • Atmosfäärirõhu plasma reaktiivlennuk (APPJ):Gaas voolab läbi elektroodide, tekitades sihtmärgile suunatud plasmapulga.

     • Corona tühjendus:Terava punktiga kõrgepinge elektrood loob otsa lähedal plasma.

     • Mahtuvalt või induktiivselt ühendatud RF plasma.

3. Põhikomponendid ja aktiivsed ained:

   • Energilised elektronid:Ajamireaktsioonid.

   • Reaktiivsed hapniku liigid (ROS):Osoon (O₃), aatom hapnik (O), singlett -hapnik (¹O₂), superoksiid (O₂⁻), hüdroksüülradikaalid (· OH).

   • Reaktiivsed lämmastikuliigid (RNS):Lämmastikoksiid (ei), lämmastikdioksiid (NO₂), peroksünitrit (onoo⁻).

   • UV -footonid:Kiirgatakse ergastatud liikide lõdvestamise ajal.

   • Laetud osakesed (ioonid ja elektronid):Saab pindadega suhelda.

   • Elektriväljad.

4. Miks see on võimas ja ainulaadne:

   • Madal temperatuur:Oskab soojustundlikke materjale (plastid, bioloogilised kuded, toit) ravida ilma termiliste kahjustusteta.

   • Reaktiivne keemia:ROS, RNS, UV ja ioonide kokteil saab tõhusalt:

     • Tapa mikroorganismid (bakterid, viirused, seened, eosed).

     • Muutke pinnaomadusi (suurendage märgatavust, adhesiooni, prinditavust).

     • Halvendage saasteaineid ja toksiine.

     • Soodustada spetsiifilisi keemilisi reaktsioone.

     • Stimuleerige bioloogilisi protsesse (nt haavade paranemine, seemnete idanemine).

   • Kuiv protsess:Sageli ei vaja vedelikke ega karme kemikaale.

   • Kiire ja tõhus:Reaktsioonid esinevad tavaliselt kiiresti.

   • Keskkonnasõbralik:Tekitab keemiliste meetoditega võrreldes üldiselt minimaalseid jäätmeid; Genereeritud osoon/RNS laguneb looduslikult.

5. Peamised rakendused:

   • Steriliseerimine ja saastest puhastamine:Meditsiiniinstrumendid, pakendimaterjalid, haiglapinnad, toidupinnad (puuviljad, köögiviljad, liha), veepuhastus, õhu puhastamine.

   • Ravim (plasmameditsiin):Haavade paranemine ja desinfektsioon (kroonilised haavad, põletused), vähiravi uuringud, hambaravi, naharavi, vere hüübimine.

   • Materjalide töötlemine ja pinna muutmine:Värvide/kattete/liimide adhesiooni parandamine, tekstiilvärvimise suurendamine, pindade puhastamine, funktsionaalsete kattete loomine.

   • Toiduainetööstus:Laiendades riiulite elu, tappes patogeenid ja riknemise organismid toodatel, lihal ja pakendil; seemnete idanemise suurendamine; Mükotoksiini lagunemine.

   • Põllumajandus:Seemneravi paranenud kasvu/resistentsuse tagamiseks, taimehaiguste kontroll.

   • Keskkonna heastamine:Õhus lenduvate orgaaniliste ühendite (orgaaniliste orgaaniliste) ühendite lagundamine, vees orgaaniliste saasteainete lagundamine.

   • Elektroonika:Söövimine, ladestumine, vahvlite ja komponentide puhastamine.

   • Energia:Kütuse reformimine, põlemise suurendamine.

Sisuliselt:Külm plasmatehnoloogia kasutab osaliselt ioniseeritud gaasi tugevat reaktsioonivõimet ruumi lähedal. See pakub mitmekülgset, tõhusat ja sageli keskkonnasõbralikku alternatiivi traditsioonilistele termilistele, keemilistele või kiirituspõhistele protsessidele erinevatel väljadel, eriti kui peamised probleemid on soojatundlikkus või keemilised jäägid. See on kiiresti arenev teadusuuringute ja tööstusliku rakenduse valdkond.