Wat is koude plasma -technologie?

Koude plasma -technologie(Ook bekend alsNiet-thermisch plasmaofLow-temperatuur plasma) is een toestand van materie waarbij een gas gedeeltelijk is geïoniseerd, waardoor een unieke mix van reactieve soorten wordt gegenereerdzonderHet bulkgas aanzienlijk verwarmen. Hier is een uitsplitsing:

1. Core Concept:

   • Plasma wordt vaak de "vierde staat van materie" genoemd (voorbij vast, vloeibaar, gas). Het bestaat uit ionen, vrije elektronen, neutrale atomen/moleculen en verschillende opgewonden soorten.

   • Inthermisch/heet plasma(Zoals in lasbogen of bliksem), bevinden alle deeltjes (elektronen, ionen, neutralen) zich in het nabije thermische evenwicht bij zeer hoge temperaturen (duizenden ° C).

   • Koude plasmabereikt een niet-evenwichtstoestand. Elektronen zijn sterk bekrachtigd (equivalent van 10.000-100.000+ ° C), maar de zwaardere ionen en neutrale gasmoleculen blijven dicht bij kamertemperatuur (meestal 25-60 ° C). Dit is de sleutel.

2. Hoe het wordt gegenereerd:

   • Gemaakt door het aanbrengen van een sterk elektrisch veld (AC, DC, gepulseerd, magnetron, RF) op een gas (meestal lucht, zuurstof, stikstof, argon, helium of mengsels) bij atmosferische druk of lage druk.

   • Gemeenschappelijke generatiemethoden:

     • Diëlektrische barrièreafvoer (DBD):Elektroden gescheiden door een diëlektrische barrière en een gaskloof. Creëert filamentaire of diffuus plasma.

     • Atmosferische druk Plasma Jet (APPJ):Gas stroomt door elektroden en genereert een pluim plasma gericht op een doelwit.

     • Corona -ontslag:Hoogspanningselektrode met een scherp punt creëert plasma bij de punt.

     • Capacitief of inductief gekoppeld RF -plasma.

3. Belangrijkste componenten en actieve agenten:

   • Energetische elektronen:ARTIVE -reacties.

   • Reactieve zuurstofspecies (ROS):Ozon (o₃), atomaire zuurstof (O), singlet -zuurstof (¹o₂), superoxide (o₂⁻), hydroxylradicalen (· OH).

   • Reactieve stikstofsoorten (RNS):Stikstofoxide (NO), stikstofdioxide (NO₂), peroxynitriet (Onoo⁻).

   • UV -fotonen:Uitgestoten tijdens ontspanning van opgewonden soorten.

   • Geladen deeltjes (ionen en elektronen):Kan interactie met oppervlakken.

   • Elektrische velden.

4. Waarom het krachtig en uniek is:

   • Lage temperatuur:Kan warmtegevoelige materialen (kunststoffen, biologische weefsels, voedsel) behandelen zonder thermische schade.

   • Reactieve chemie:De cocktail van ROS, RNS, UV en ionen kan efficiënt:

     • Dood micro -organismen (bacteriën, virussen, schimmels, sporen).

     • Wijzig oppervlakte -eigenschappen (verbetering van bevochtigbaarheid, hechting, afdrukbaarheid).

     • Vervuilingsmiddelen en gifstoffen afbreken.

     • Bevorder specifieke chemische reacties.

     • Stimuleer biologische processen (bijv. Wondgenezing, zaadkieming).

   • Droog proces:Vereist vaak geen vloeistoffen of harde chemicaliën.

   • Snel en efficiënt:Reacties treden meestal snel op.

   • Milieuvriendelijk:Over het algemeen produceert minimaal afval in vergelijking met chemische methoden; Gegenereerde ozon/rns ontleed op natuurlijke wijze.

5. Grote toepassingen:

   • Sterilisatie en decontaminatie:Medische instrumenten, verpakkingsmaterialen, ziekenhuisoppervlakken, voedseloppervlakken (fruit, groenten, vlees), waterbehandeling, luchtzuivering.

   • Geneeskunde (Plasma Medicine):Wondgenezing en desinfectie (chronische wonden, brandwonden), onderzoek naar kankertherapie, tandheelkunde, huidbehandeling, bloedstolling.

   • Materialenverwerking & oppervlakte -aanpassing:Verbetering van de hechting voor verven/coatings/lijmen, het verbeteren van textielverfheid, reinigingoppervlakken, het creëren van functionele coatings.

   • Voedselindustrie:Het uitstrekken van houdbaarheid door ziekteverwekkers te doden en organismen bederf op producten, vlees en verpakking te doden; Verbetering van zaadkieming; Mycotoxine -afbraak.

   • Landbouw:Zaadbehandeling voor verbeterde groei/resistentie, controle van plantenziekten.

   • Milieu -sanering:Het afbreken van vluchtige organische verbindingen (VOS) in lucht, afbraak van organische verontreinigende stoffen in water.

   • Elektronica:Etsen, depositie, reinigingswafels en componenten.

   • Energie:Brandstofhervorming, verbrandingsverbetering.

In essentie:Koude plasma-technologie maakt gebruik van de krachtige reactiviteit van een gedeeltelijk geïoniseerd gas bij nabij kamertemperatuur. Het biedt een veelzijdig, efficiënt en vaak milieuvriendelijk alternatief voor traditionele thermische, chemische of op straling gebaseerde processen over verschillende velden, met name waar warmtegevoeligheid of chemische residuen grote zorgen zijn. Het is een snel bevorderende gebied van onderzoek en industriële toepassing.