Што такое тэхналогія халоднай плазмы?

Тэхналогія халоднай плазмы(Таксама вядомы якНетэрмальная плазмаабоНізкатэмпературная плазма) - гэта стан матэрыі, калі газ часткова іянізуецца, ствараючы унікальную сумесь рэактыўных відаўбезЗначна награваючы аб'ёмны газ. Вось разбор:

1. Асноўная канцэпцыя:

   • Плазму часта называюць "чацвёртым станам матэрыі" (за межамі цвёрдага, вадкага, газу). Ён складаецца з іёнаў, свабодных электронаў, нейтральных атамаў/малекул і розных узбуджаных відаў.

   • Уцеплавая/гарачая плазма(Як і ў зварных дугах або маланках), усе часціцы (электроны, іёны, нейтралі) знаходзяцца ў бліжэйшай цеплавой раўнавазе пры вельмі высокіх тэмпературах (тысячы ° С).

   • Халодная плазмадасягае нераўнаважнага стану. Электроны высока зараджаюцца (10 000-100 000+ ° С эквівалент), але больш цяжкія іёны і нейтральныя малекулы газу застаюцца блізкімі да пакаёвай тэмпературы (звычайна 25-60 ° С). Гэта ключавое.

2. Як гэта генеруецца:

   • Створана пры дапамозе моцнага электрычнага поля (пераменнага току, пастаяннага току, імпульснай, мікрахвалевай печы, РФ) да газу (звычайна паветра, кіслароду, азоту, аргона, гелія або сумесяў) пры атмасферным ціску або нізкім ціску.

   • Метады звычайнага пакалення:

     • Дыэлектрычны бар'ерны разрад (DBD):Электроды, падзеленыя дыэлектрычным бар'ерам і газавым зазорам. Стварае ніткі або дыфузную плазму.

     • Атмасферны ціск плазменнай струмені (AppJ):Газ цячэ праз электроды, ствараючы шлейф плазмы, накіраванай на мішэнь.

     • Каронавы разрад:Электрод высокага напружання з вострай кропкай стварае плазму каля кончыка.

     • Ёмісна або індуктыўна спалучаная РФ -плазма.

3. Ключавыя кампаненты і актыўныя агенты:

   • Энергічныя электроны:Прывадныя рэакцыі.

   • Рэактыўныя віды кіслароду (ROS):Азон (O₃), атамны кісларод (O), сінглетнае кісларод (¹O₂), супероксід (O₂⁻), гідраксільныя радыкалы (· OH).

   • Рэактыўныя віды азоту (RNS):Аксід азоту (NO), дыяксід азоту (NO₂), пероксінітрыт (onoo⁻).

   • УФ -фатоны:Выкідваецца падчас паслаблення ўзбуджаных відаў.

   • Зараджаныя часціцы (іёны і электроны):Можа ўзаемадзейнічаць з паверхнямі.

   • Электрычныя палі.

4. Чаму гэта магутна і унікальна:

   • Нізкая тэмпература:Можа лячыць цеплаадчувальныя матэрыялы (пластмаса, біялагічныя тканіны, ежа) без цеплавых пашкоджанняў.

   • Рэактыўная хімія:Кактэйль ROS, RNS, UV і іёны можа эфектыўна:

     • Забіце мікраарганізмы (бактэрыі, вірусы, грыбы, спрэчкі).

     • Зменеце ўласцівасці паверхні (павышэнне ўвільгатняльнасці, адгезія, друкаванасць).

     • Дэградуюць забруджвальныя рэчывы і таксіны.

     • Садзейнічанне пэўным хімічным рэакцыям.

     • Стымулюйце біялагічныя працэсы (напрыклад, гаенне ран, прарастанне насення).

   • Сухі працэс:Часта не патрабуецца вадкасці і рэзкія хімічныя рэчывы.

   • Хутка і эфектыўна:Рэакцыі звычайна адбываюцца хутка.

   • Экалагічна чысты:Звычайна вырабляе мінімальныя адходы ў параўнанні з хімічнымі метадамі; Ствараецца азон/RNS раскладацца натуральным шляхам.

5. Асноўныя прыкладанні:

   • Стэрылізацыя і дэзактывацыя:Медыцынскія інструменты, упаковачныя матэрыялы, бальнічныя паверхні, харчовыя паверхні (садавіна, гародніна, мяса), ачыстка вады, ачышчэнне паветра.

   • Медыцына (плазменная медыцына):Вылячэнне ран і дэзінфекцыя (хранічныя раны, апёкі), даследаванне тэрапіі рака, стаматалогія, лячэнне скуры, згортванне крыві.

   • Апрацоўка матэрыялаў і мадыфікацыя паверхні:Паляпшэнне адгезіі для фарбаў/пакрыццяў/клеяў, павышэнне тэкстыльнай афарбоўкі, ачышчальныя паверхні, стварэнне функцыянальных пакрыццяў.

   • Харчовая прамысловасць:Падаўжэнне тэрміну захоўвання, забіваючы патагенных мікраарганізмаў і арганізмы псавання на прадукцыю, мяса і ўпакоўку; Павышэнне прарастання насення; дэградацыя мікатаксіну.

   • Сельская гаспадарка:Лячэнне насення для паляпшэння росту/супраціву, кантролю захворванняў раслін.

   • Аднаўленне навакольнага асяроддзя:Разбіваючы лятучыя арганічныя злучэнні (ЛОС) у паветры, прыніжаючы арганічныя забруджвальныя рэчывы ў вадзе.

   • Электроніка:Тручэнне, адкладанне, ачыстка пласцін і кампанентаў.

   • Энергія:Рэфармаванне паліва, паляпшэнне гарэння.

Па сутнасці:Тэхналогія халоднай плазмы выкарыстоўвае магутную рэакцыйную здольнасць часткова іянізаванага газу пры тэмпературы амаль пакоі. Ён прапануе універсальную, эфектыўную і часта экалагічна чыстую альтэрнатыву традыцыйным цеплавым, хімічным або выпраменьвальным працэсамі ў розных галінах, асабліва там, дзе адчувальнасць да цяпла або хімічныя рэшткі выклікаюць асноўныя праблемы. Гэта хутка развіваецца сфера даследаванняў і прамысловага прымянення.