Kas yra šaltos plazmos technologija?

Šaltos plazmos technologija(dar žinomas kaipNe terminė plazmaarbaŽemos temperatūros plazma) yra medžiagos būsena, kai dujos iš dalies jonizuojamos, sukuriančios unikalų reaktyviųjų rūšių derinįbežymiai kaitinant birius dujas. Štai suskirstymas:

1. Pagrindinė koncepcija:

   • Plazma dažnai vadinama „ketvirta medžiagos būsena“ (anapus kietos, skystos, dujų). Jį sudaro jonai, laisvieji elektronai, neutralūs atomai/molekulės ir įvairios sužadintos rūšys.

   • ĮŠiluminė/karšta plazma(Kaip ir suvirinimo lankuose ar žaibas), visos dalelės (elektronai, jonai, neutralūs) yra beveik šiluminėje pusiausvyroje esant labai aukštoje temperatūroje (tūkstančiai ° C).

   • Šalta plazmapasiekia ne pusiausvyros būseną. Elektronai yra labai energingi (10 000–100 000+ ° C ekvivalente), tačiau sunkesni jonai ir neutralios dujų molekulės išlieka arti kambario temperatūros (paprastai 25–60 ° C). Tai yra svarbiausia.

2. Kaip jis sukuriamas:

   • Sukurtas stiprų elektrinį lauką (AC, DC, impulsinę, mikrobangų krosnelę, RF) dujoms (dažniausiai orui, deguonies, azoto, argono, helio ar mišiniams) esant atmosferos ar žemo slėgio metu.

   • Bendrosios kartos metodai:

     • Dielektrinės barjero išleidimas (DBD):Elektrodai, atskirti dielektriniu barjeru ir dujų tarpu. Sukuria gijų ar difuzinę plazmą.

     • Atmosferos slėgio plazmos reaktyvinis srovė (APPJ):Dujos teka per elektrodus, sukuriant į taikinį nukreiptą plazmą plazmą.

     • Koronos išleidimas:Aukštos įtampos elektrodas su aštriu tašku sukuria plazmą šalia galiuko.

     • Tapatuojamai ar induktyviai sujungta RF plazma.

3. Pagrindiniai komponentai ir aktyvūs agentai:

   • Energetiniai elektronai:Važiavimo reakcijos.

   • Reaktyviosios deguonies rūšys (ROS):Ozonas (O₃), atominis deguonis (O), pavienis deguonis (¹o₂), superoksidas (O₂⁻), hidroksilo radikalai (· OH).

   • Reaktyviosios azoto rūšys (RNS):Azoto oksidas (NO), azoto dioksidas (NO₂), peroksinitritas (ONOO⁻).

   • UV fotonai:Skleidžiama sušvelninant susijaudinusias rūšis.

   • Įkrautos dalelės (jonai ir elektronai):Gali sąveikauti su paviršiais.

   • Elektriniai laukai.

4. Kodėl jis yra galingas ir unikalus:

   • Žema temperatūra:Gali gydyti šilumą jautrias medžiagas (plastikus, biologinius audinius, maistą) be šilumos pažeidimo.

   • Reaktyvi chemija:ROS, RNS, UV ir jonų kokteilis gali efektyviai:

     • Nužudykite mikroorganizmus (bakterijas, virusus, grybelius, sporas).

     • Modifikuokite paviršiaus savybes (padidinkite drėgnumą, sukibimą, spausdinamumą).

     • Sumažės teršalų ir toksinų.

     • Skatinti specifines chemines reakcijas.

     • Skatinkite biologinius procesus (pvz., Žaizdų gijimą, daigumą).

   • Sausas procesas:Dažnai nereikia skysčių ar atšiaurių chemikalų.

   • Greitas ir efektyvus:Paprastai reakcijos vyksta greitai.

   • Aplinkai draugiška:Paprastai gamina minimalias atliekas, palyginti su cheminiais metodais; Sukurtas ozonas/RNS suskaido natūraliai.

5. Pagrindinės programos:

   • Sterilizavimas ir nukenksminimas:Medicininiai instrumentai, pakavimo medžiagos, ligoninės paviršiai, maisto paviršiai (vaisiai, daržovės, mėsa), vandens valymas, oro valymas.

   • Vaistas (vaistas plazmoje):Žaizdų gijimas ir dezinfekavimas (lėtinės žaizdos, nudegimai), vėžio terapijos tyrimai, odontologija, odos gydymas, kraujo krešėjimas.

   • Medžiagų apdorojimas ir paviršiaus modifikavimas:Gerinant dažų/dangų/klijų sukibimą, gerinant tekstilės dažymą, valymo paviršius, sukuriant funkcines dangas.

   • Maisto pramonė:Pratęsdami lentynos gyvenimą, žudant patogenus ir sugadindami organizmus ant gamybos, mėsos ir pakuotės; Sėklų daigumo sustiprinimas; Mikotoksino skilimas.

   • Žemės ūkis:Sėklų gydymas pagerintam augimui/atsparumui, augalų ligų kontrolė.

   • Aplinkos sutvarkymas:Suskirstant nepastovius organinius junginius (LOJ) ore, žemindami organinius teršalus vandenyje.

   • Elektronika:Ordinimas, nusėdimas, vaflių valymas ir komponentai.

   • Energija:Degalų pertvarkymas, degimo gerinimas.

Iš esmės:Šaltojo plazmos technologija panaudoja stiprų iš dalies jonizuotų dujų reaktyvumą arti kambario temperatūros. Tai siūlo universalią, efektyvią ir dažnai ekologišką alternatyvą tradiciniams šiluminiams, cheminiams ar radiacijai pagrįstiems procesams įvairiuose laukuose, ypač kai pagrindiniai rūpesčiai kelia šilumos jautrumą ar cheminius likučius. Tai sparčiai tobulėjanti tyrimų ir pramonės taikymo sritis.