Was ist die kalte Plasma -Technologie?

Kaltplasma -Technologie(auch bekannt alsNichtthermisches PlasmaoderLowperaturplasma) ist ein Zustand der Materie, in dem ein Gas teilweise ionisiert ist und eine einzigartige Mischung aus reaktiven Arten erzeugtohneWichtiges Erhitzen des Schüttgases. Hier ist eine Aufschlüsselung:

1. Kernkonzept:

   • Plasma wird oft als "vierter Materiezustand" bezeichnet (jenseits fester Flüssigkeit, Gas). Es besteht aus Ionen, freien Elektronen, neutralen Atomen/Molekülen und verschiedenen angeregten Arten.

   • InThermal/heißes Plasma(Wie bei Schweißbögen oder Blitzen) befinden sich alle Partikel (Elektronen, Ionen, Neutrale) im nahezu thermischen Gleichgewicht bei sehr hohen Temperaturen (Tausende von ° C).

   • Kaltes Plasmaerreicht einen Nicht-Gleichgewichtszustand. Die Elektronen sind hoch energetisiert (10.000-100.000+ ° Cäquivalent), aber die schwereren Ionen und neutralen Gasmoleküle bleiben in der Nähe der Raumtemperatur (typischerweise 25-60 ° C). Das ist der Schlüssel.

2. Wie es generiert wird:

   • Erzeugt durch Anwendung eines starken elektrischen Feldes (AC, DC, Pulsed, Microwave, RF) auf ein Gas (üblicherweise Luft, Sauerstoff, Stickstoff, Argon, Helium oder Gemische) bei atmosphärischem Druck oder niedrigem Druck.

   • Methoden der Common Generation:

     • Dielektrizitätsstrafe (DBD):Elektroden durch eine dielektrische Barriere und eine Gasspücke getrennt. Erstellt filamentarer oder diffuses Plasma.

     • Atmosphärter Druckplasmajet (APPJ):Gas fließt durch Elektroden und erzeugt eine Plume Plasma, die auf ein Ziel gerichtet ist.

     • Korona -Entladung:Hochspannungselektrode mit einem scharfen Punkt erzeugt Plasma in der Nähe der Spitze.

     • Kapazitiv oder induktiv gekoppelte HF -Plasma.

3. Schlüsselkomponenten und aktive Agenten:

   • Energetische Elektronen:Antriebsreaktionen.

   • Reaktive Sauerstoffspezies (ROS):Ozon (O₃), Atomsauerstoff (O), Singulett -Sauerstoff (¹o₂), Superoxid (O₂⁻), Hydroxylradikale (· OH).

   • Reaktive Stickstoffspezies (RNS):Stickoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂), Peroxynitrit (Onoo⁻).

   • UV -Photonen:Emittiert während der Entspannung angeregter Arten.

   • Geladene Partikel (Ionen & Elektronen):Kann mit Oberflächen interagieren.

   • Elektrische Felder.

4. Warum es mächtig und einzigartig ist:

   • Niedertemperatur:Kann wärmeempfindliche Materialien (Kunststoffe, biologische Gewebe, Lebensmittel) ohne thermische Schäden behandeln.

   • Reaktive Chemie:Der Cocktail von ROS, RNS, UV und Ionen kann effizient:

     • Töten Sie Mikroorganismen (Bakterien, Viren, Pilze, Sporen).

     • Ändern Sie die Oberflächeneigenschaften (Verbesserung der Benetzbarkeit, Adhäsion, Druckbarkeit).

     • Schadstoffe und Toxine beeinträchtigen.

     • Fördern Sie spezifische chemische Reaktionen.

     • Stimulieren biologische Prozesse (z. B. Wundheilung, Samenkeimung).

   • Trockenprozess:Benötigt oft keine Flüssigkeiten oder harte Chemikalien.

   • Schnell und effizient:Reaktionen treten typischerweise schnell auf.

   • Umweltfreundlich:Erzeugt im Allgemeinen minimale Abfälle im Vergleich zu chemischen Methoden; Erzeugte Ozon/RNs zersetzt sich auf natürliche Weise.

5. Hauptanträge:

   • Sterilisation & Dekontamination:Medizinische Instrumente, Verpackungsmaterialien, Krankenhausoberflächen, Lebensmitteloberflächen (Obst, Gemüse, Fleisch), Wasserbehandlung, Luftreinigung.

   • Medizin (Plasma -Medizin):Wundheilung und Desinfektion (chronische Wunden, Verbrennungen), Krebstherapieforschung, Zahnmedizin, Hautbehandlung, Blutgerinnung.

   • Materialverarbeitung und Oberflächenänderung:Verbesserung der Adhäsion für Farben/Beschichtungen/Klebstoffe, Verbesserung der textilen Färbbarkeit, Reinigungsflächen, Erzeugen von Funktionsbeschichtungen.

   • Lebensmittelindustrie:Verlängerung der Haltbarkeit durch Töten von Krankheitserregern und Verderbnisorganismen auf Produkte, Fleisch und Verpackung; Samenkeimverstärkung; Mykotoxinabbau.

   • Landwirtschaft:Saatgutbehandlung für verbesserte Wachstum/Resistenz, Kontrolle von Pflanzenerkrankungen.

   • Umweltsanierung:Brechen Sie flüchtige organische Verbindungen (VOC) in Luft ab, degradieren organische Schadstoffe in Wasser.

   • Elektronik:Radierung, Ablagerung, Reinigung von Wafern und Komponenten.

   • Energie:Kraftstoffreforming, Verbrennungsverbesserung.

Im Wesentlichen:Die kalte Plasma-Technologie nutzt die starke Reaktivität eines teilweise ionisierten Gases bei der Temperatur in der Nähe. Es bietet eine vielseitige, effiziente und häufig umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen thermischen, chemischen oder strahlungsbasierten Prozessen über verschiedene Bereiche hinweg, insbesondere wenn Wärmeempfindlichkeit oder chemische Reste wichtige Anliegen sind. Es handelt sich um ein schnell fortschreitendes Gebiet der Forschung und der industriellen Anwendung.