Kas ir aukstās plazmas tehnoloģija?

Aukstā plazmas tehnoloģija(pazīstams arī kāPlazmavaiZemas temperatūras plazma) ir matērijas stāvoklis, kurā gāze tiek daļēji jonizēta, radot unikālu reaktīvo sugu sajaukumubezievērojami sildot lielapjoma gāzi. Lūk, sadalījums:

1. Pamatkoncepcija:

   • Plazmu bieži sauc par "ceturto matērijas stāvokli" (ārpus cietas, šķidras, gāzes). Tas sastāv no joniem, brīviem elektroniem, neitrāliem atomiem/molekulām un dažādām ierosinātām sugām.

   • Iekšātermiskā/karsta plazma(Tāpat kā metināšanas lokos vai zibens), visas daļiņas (elektroni, joni, neitrāli) atrodas gandrīz termiskajā līdzsvarā ļoti augstā temperatūrā (tūkstošiem ° C).

   • Auksta plazmasasniedz līdzsvara stāvokli. Elektroni ir ļoti enerģiski (10 000–100 000+ ° C ekvivalents), bet smagāki joni un neitrālas gāzes molekulas paliek tuvu istabas temperatūrai (parasti 25–60 ° C). Tas ir galvenais.

2. Kā tas tiek ģenerēts:

   • Izveidots, uzgādi uzgāzes (AC, DC, impulss, mikroviļņu, RF) uzgāzes (parasti gaisā, skābeklis, slāpeklis, argons, hēlijs vai maisījumi) uz atmosfēras spiediena vai zema spiediena.

   • Parastās paaudzes metodes:

     • Dielektriskā barjeras izlāde (DBD):Elektrodi, kas atdalīti ar dielektrisku barjeru un gāzes spraugu. Izveido pavedienu vai izkliedētu plazmu.

     • Atmosfēras spiediena plazmas strūkla (APPJ):Gāzes plūst caur elektrodiem, radot plazmas plazmu, kas vērsta uz mērķi.

     • Koronas izlāde:Augstsprieguma elektrods ar asu punktu rada plazmu pie gala.

     • Kapacitīvi vai induktīvi savienots RF plazma.

3. Galvenie komponenti un aktīvie aģenti:

   • Enerģētiskie elektroni:Braukšanas reakcijas.

   • Reaktīvās skābekļa sugas (ROS):Ozons (O₃), atomu skābeklis (O), vienreizējs skābeklis (¹O₂), superoksīds (O₂⁻), hidroksilradikāļi (· OH).

   • Reaktīvās slāpekļa sugas (RN):Slāpekļa oksīds (NO), slāpekļa dioksīds (No₂), peroksinitrīts (onoo⁻).

   • UV fotoni:Izstarots satraukto sugu relaksācijas laikā.

   • Lādētas daļiņas (joni un elektroni):Var mijiedarboties ar virsmām.

   • Elektriskie lauki.

4. Kāpēc tas ir jaudīgs un unikāls:

   • Zema temperatūra:Var ārstēt siltumizturīgus materiālus (plastmasu, bioloģiskos audus, pārtiku) bez termiskiem bojājumiem.

   • Reaktīvā ķīmija:ROS, RN, UV un jonu kokteilis var efektīvi:

     • Nogalini mikroorganismus (baktērijas, vīrusi, sēnītes, sporas).

     • Modificēt virsmas īpašības (uzlabot mitrumu, saķeri, izdrukājamību).

     • Noārdīt piesārņotājus un toksīnus.

     • Veicināt īpašas ķīmiskas reakcijas.

     • Stimulēt bioloģiskos procesus (piemēram, brūču sadzīšanu, sēklu dīgtspēju).

   • Sausais process:Bieži vien nav nepieciešami šķidrumi vai skarbas ķīmiskas vielas.

   • Ātrs un efektīvs:Reakcijas parasti notiek ātri.

   • Videi draudzīgs:Parasti rada minimālus atkritumus, salīdzinot ar ķīmiskajām metodēm; Ģenerētais ozons/RN sadalās dabiski.

5. Galvenie pieteikumi:

   • Sterilizācija un dekontaminācija:Medicīniskie instrumenti, iepakojuma materiāli, slimnīcas virsmas, pārtikas virsmas (augļi, dārzeņi, gaļa), ūdens apstrāde, gaisa attīrīšana.

   • Medicīna (medicīna plazmā):Brūču sadzīšana un dezinfekcija (hroniskas brūces, apdegumi), vēža terapijas izpēte, zobārstniecība, ādas ārstēšana, asins koagulācija.

   • Materiālu apstrāde un virsmas modifikācija:Krāsu/pārklājumu/līmju saķeres uzlabošana, tekstilizstrādājumu uzlabošana, tīrīšanas virsmas, funkcionālu pārklājumu radīšana.

   • Pārtikas rūpniecība:Pagarināt glabāšanas laiku, nogalinot patogēnus un sabojājot organismus uz produkcijas, gaļas un iepakojuma; sēklu dīgtspējas uzlabošana; Mikotoksīna degradācija.

   • Lauksaimniecība:Sēklu ārstēšana, lai uzlabotu augšanu/izturību, augu slimību kontroli.

   • Vides attīrīšana:Sadalīt gaistošos organiskos savienojumus (GOS) gaisā, noārdot organiskos piesārņotājus ūdenī.

   • Elektronika:Kodināšana, nogulsnēšanās, vafeļu un komponentu tīrīšana.

   • Enerģija:Degvielas reformēšana, sadedzināšanas uzlabošana.

Būtībā:Aukstā plazmas tehnoloģija izmanto daļēji jonizētas gāzes spēcīgu reaktivitāti gandrīz istabas temperatūrā. Tas piedāvā daudzpusīgu, efektīvu un bieži vien videi draudzīgu alternatīvu tradicionālajiem termiskajiem, ķīmiskajiem vai starojuma procesiem dažādās jomās, it īpaši, ja galvenās bažas rada karstuma jutība vai ķīmiskās atliekas. Tā ir strauji progresējoša pētniecības un rūpnieciskā pielietojuma joma.