Wat is koue plasmasietegnologie?

Koue plasmasietegnologie(ook bekend asNie-termiese plasmaofLae temperatuur plasma) is 'n toestand van materie waar 'n gas gedeeltelik geïoniseerd is, wat 'n unieke mengsel van reaktiewe spesies opweksonderdie grootmaatgas aansienlik verhit. Hier is 'n uiteensetting:

1. Kernkonsep:

   • Plasma word dikwels die 'vierde toestand van materie' genoem (buite vaste, vloeistof, gas). Dit bestaan ​​uit ione, vrye elektrone, neutrale atome/molekules en verskillende opgewekte spesies.

   • InTermiese/warm plasma(Soos in sweisboë of weerlig), is alle deeltjies (elektrone, ione, neutrale) in 'n nabye termiese ewewig by baie hoë temperature (duisende ° C).

   • Koue plasmabereik 'n nie-ewewigstaat. Elektrone is baie energiek (10.000-100.000+ ° C ekwivalent), maar die swaarder ione en neutrale gasmolekules bly naby kamertemperatuur (tipies 25-60 ° C). Dit is die sleutel.

2. Hoe dit gegenereer word:

   • Geskep deur 'n sterk elektriese veld (AC, DC, gepulseer, mikrogolf, RF) toe te pas op 'n gas (gewoonlik lug, suurstof, stikstof, argon, helium of mengsels) by atmosferiese druk of lae druk.

   • Algemene generasiemetodes:

     • Diëlektriese versperringsontlading (DBD):Elektrodes geskei deur 'n diëlektriese versperring en 'n gasgaping. Skep filamentêre of diffuse plasma.

     • Atmosferiese drukplasma -straal (APPJ):Gas vloei deur elektrodes, wat 'n pluim plasma opwek wat op 'n teiken gerig is.

     • Corona ontslag:Hoëspanningselektrode met 'n skerp punt skep plasma naby die punt.

     • Kapasitief of induktief gekoppel RF -plasma.

3. Sleutelkomponente en aktiewe middels:

   • Energieke elektrone:Dryf reaksies.

   • Reaktiewe suurstofspesies (ROS):Osoon (O₃), atoom suurstof (O), singlet suurstof (¹O₂), superoksied (O₂⁻), hidroksielradikale (· OH).

   • Reaktiewe stikstofspesies (RNS):Stikstofoksied (NO), stikstofdioksied (NO₂), peroxynitriet (onoo⁻).

   • UV -fotone:Vrygestel tydens ontspanning van opgewekte spesies.

   • Gelaaide deeltjies (ione en elektrone):Kan met oppervlaktes omgaan.

   • Elektriese velde.

4. Waarom dit kragtig en uniek is:

   • Lae temperatuur:Kan hittesensitiewe materiale (plastiek, biologiese weefsels, voedsel) sonder termiese skade behandel.

   • Reaktiewe chemie:Die cocktail van ROS, RNS, UV en ione kan doeltreffend:

     • Maak mikroörganismes dood (bakterieë, virusse, swamme, spore).

     • Verander oppervlakteienskappe (verbeter benatbaarheid, hegting, drukbaarheid).

     • Degradeer besoedelende stowwe en gifstowwe.

     • Bevorder spesifieke chemiese reaksies.

     • Stimuleer biologiese prosesse (bv. Wondgenesing, saadontkieming).

   • Droë proses:Benodig dikwels geen vloeistowwe of harde chemikalieë nie.

   • Vinnig en doeltreffend:Reaksies kom gewoonlik vinnig voor.

   • Omgewingsvriendelik:Produseer oor die algemeen minimale afval in vergelyking met chemiese metodes; Gegenereerde osoon/RNS ontbind natuurlik.

5. Belangrike toepassings:

   • Sterilisasie en dekontaminasie:Mediese instrumente, verpakkingsmateriaal, hospitaaloppervlaktes, voedseloppervlaktes (vrugte, groente, vleis), waterbehandeling, lugsuiwering.

   • Medisyne (plasma -medisyne):Wondgenesing en ontsmetting (chroniese wonde, brandwonde), navorsing oor kankerterapie, tandheelkunde, velbehandeling, bloedstollings.

   • Materiaalverwerking en oppervlakmodifikasie:Verbetering van die hegting vir verf/bedekkings/lotte, die verbetering van tekstielfasbaarheid, skoonmaakoppervlaktes, die skep van funksionele bedekkings.

   • Voedselbedryf:Om die raklewe uit te brei deur patogene en bederforganismes op produkte, vleis en verpakking dood te maak; Verbetering van saadontkieming; Mikotoksien agteruitgang.

   • Landbou:Saadbehandeling vir verbeterde groei/weerstand, plantiektebeheer.

   • Omgewingsherstel:Afbreek van vlugtige organiese verbindings (VOC's) in die lug, wat organiese besoedeling in water afbreek.

   • Elektronika:Ets, afsetting, skoonmaak van wafers en komponente.

   • Energie:Brandstofhervorming, verbrandingsverbetering.

In wese:Koue plasmasietegnologie benut die kragtige reaktiwiteit van 'n gedeeltelik geïoniseerde gas by temperatuur naby die kamer. Dit bied 'n veelsydige, doeltreffende en dikwels eko-vriendelike alternatief vir tradisionele termiese, chemiese of bestralingsgebaseerde prosesse oor verskillende velde, veral waar hittevensitiwiteit of chemiese residue groot kommer is. Dit is 'n vinnig bevorderende gebied van navorsings- en industriële toepassing.