Какво представлява технологията на студената плазма?

Студена плазмена технология(Известен също катоНетермична плазмаилиНискотемпературна плазма) е състояние на материя, при което газът е частично йонизиран, генерира уникална комбинация от реактивни видовебеззначително отопление на насипния газ. Ето разбивка:

1. Основна концепция:

   • Плазмата често се нарича "четвъртото състояние на материята" (отвъд твърдото, течно, газ). Състои се от йони, свободни електрони, неутрални атоми/молекули и различни развълнувани видове.

   • Втермична/гореща плазма(Както при заваръчни дъги или мълния), всички частици (електрони, йони, неутрали) са в почти термично равновесие при много високи температури (хиляди ° С).

   • Студена плазмапостига неравновесно състояние. Електроните са силно енергизирани (10 000-100 000+ ° С еквивалент), но по-тежките йони и неутралните газови молекули остават близо до стайна температура (обикновено 25-60 ° С). Това е ключово.

2. Как се генерира:

   • Създаден чрез прилагане на силно електрическо поле (AC, DC, импулс, микровълнова печка, RF) върху газ (обикновено въздух, кислород, азот, аргон, хелий или смеси) при атмосферно налягане или ниско налягане.

   • Общи методи за поколение:

     • Диелектрична бариерна разряда (DBD):Електроди, разделени от диелектрична бариера и газова празнина. Създава нишка или дифузна плазма.

     • Плазмена струя на атмосферно налягане (APPJ):Газът протича през електроди, генерирайки шлюз плазма, насочен към цел.

     • Корона изхвърляне:Електродът с високо напрежение с остра точка създава плазма близо до върха.

     • Капацитетивно или индуктивно свързана RF плазма.

3. Основни компоненти и активни агенти:

   • Енергични електрони:Реакции на задвижване.

   • Реактивни кислородни видове (ROS):Озон (O₃), атомен кислород (O), синглетен кислород (¹O₂), супероксид (O₂⁻), хидроксилни радикали (· OH).

   • Реактивни азотни видове (RNS):Азотен оксид (NO), азотен диоксид (NO₂), пероксинитрит (Onoo⁻).

   • UV фотони:Излъчвани по време на релаксация на развълнувани видове.

   • Заредени частици (йони и електрони):Може да взаимодейства с повърхности.

   • Електрически полета.

4. Защо е мощен и уникален:

   • Ниска температура:Може да лекува чувствителни към топлина материали (пластмаси, биологични тъкани, храна) без термично увреждане.

   • Реактивна химия:Коктейлът на ROS, RNS, UV и йони може да бъде ефективно:

     • Убийте микроорганизми (бактерии, вируси, гъби, спори).

     • Променете повърхностните свойства (засилване на омокряемостта, адхезията, отпечатването).

     • Разграждане на замърсители и токсини.

     • Насърчаване на специфични химични реакции.

     • Стимулират биологичните процеси (например заздравяване на рани, покълване на семена).

   • Сух процес:Често не изисква течности или тежки химикали.

   • Бързо и ефективно:Реакциите обикновено се проявяват бързо.

   • Екологично чист:Обикновено произвежда минимални отпадъци в сравнение с химическите методи; Генерираните озон/RNS се разлагат естествено.

5. Основни приложения:

   • Стерилизация и обеззаразяване:Медицински инструменти, опаковъчни материали, болнични повърхности, хранителни повърхности (плодове, зеленчуци, месо), пречистване на вода, пречистване на въздуха.

   • Медицина (плазмена медицина):Зарастването на рани и дезинфекцията (хронични рани, изгаряния), изследвания на терапията с рак, стоматология, лечение на кожата, коагулация на кръвта.

   • Обработка на материали и модификация на повърхността:Подобряване на адхезията за бои/покрития/лепила, подобряване на текстилната баня, почистващи повърхности, създаване на функционални покрития.

   • Хранителна индустрия:Разширяване на срока на годност чрез убиване на патогени и разваляне на организми на продукти, месо и опаковане; Повишаване на покълването на семената; Разграждане на микотоксин.

   • Земеделие:Лечение на семената за подобрен растеж/резистентност, контрол на заболяванията на растенията.

   • Оправяне на околната среда:Разграждане на летливи органични съединения (ЛОС) във въздуха, влошаващи органични замърсители във вода.

   • Електроника:Ецване, отлагане, почистване на вафли и компоненти.

   • Енергия:Реформа на горивото, подобряване на горенето.

По същество:Технологията на студената плазма използва мощната реактивност на частично йонизиран газ при близка стайна температура. Той предлага многостранна, ефективна и често екологична алтернатива на традиционните термични, химични или радиационни процеси в различни области, особено когато чувствителността към топлина или химическите остатъци са основни притеснения. Това е бързо развиваща се област на научни изследвания и индустриално приложение.