Qu'est-ce que la technologie du plasma froid?

Technologie du plasma froid(également connu sous le nomPlasma non thermiqueouPlasma à basse température) est un état de matière où un gaz est partiellement ionisé, générant un mélange unique d'espèces réactivessansChauffage considérable du gaz en vrac. Voici une ventilation:

1. Concept de base:

   • Le plasma est souvent appelé le "quatrième état de matière" (au-delà de solide, liquide, gaz). Il se compose d'ions, d'électrons libres, d'atomes / molécules neutres et de diverses espèces excitées.

   • Dansplasma thermique / chaud(comme dans les arcs de soudage ou la foudre), toutes les particules (électrons, ions, neutres) sont en équilibre thermique presque à des températures très élevées (des milliers de ° C).

   • Plasma froidatteint un état non équilibre. Les électrons sont très énergisés (10 000 à 100 000 + ° C C'est la clé.

2. Comment il est généré:

   • Créé en appliquant un champ électrique fort (AC, DC, pulsé, micro-ondes, RF) à un gaz (généralement air, oxygène, azote, argon, hélium ou mélanges) à une pression atmosphérique ou à une basse pression.

   • Méthodes de génération courantes:

     • Décharge de barrière diélectrique (DBD):Électrodes séparées par une barrière diélectrique et un écart de gaz. Crée un plasma filamentaire ou diffus.

     • Jet de plasma de pression atmosphérique (APPJ):Le gaz traverse les électrodes, générant un panache de plasma dirigé vers une cible.

     • Décharge de la couronne:L'électrode haute tension avec un point tranchant crée du plasma près de la pointe.

     • Plasma RF couplé de manière capacitive ou inductive.

3. Composants clés et agents actifs:

   • Électrons énergiques:Réactions de conduite.

   • Espèces réactives de l'oxygène (ROS):Ozone (O₃), oxygène atomique (O), oxygène singulet (¹o₂), superoxyde (O₂⁻), radicaux hydroxyles (· OH).

   • Espèce d'azote réactive (RNS):Oxyde nitrique (NO), dioxyde d'azote (NO₂), peroxynitrite (onoo⁻).

   • Photons UV:Émis lors du relaxation des espèces excitées.

   • Particules chargées (ions et électrons):Peut interagir avec les surfaces.

   • Champs électriques.

4. Pourquoi c'est puissant et unique:

   • Température basse:Peut traiter les matériaux sensibles à la chaleur (plastiques, tissus biologiques, aliments) sans dommages thermiques.

   • Chimie réactive:Le cocktail de ROS, RNS, UV et ions peut efficacement:

     • Tuez les micro-organismes (bactéries, virus, champignons, spores).

     • Modifier les propriétés de surface (améliorer la mouillabilité, l'adhésion, l'imprimabilité).

     • Dégrader les polluants et les toxines.

     • Favoriser des réactions chimiques spécifiques.

     • Stimuler les processus biologiques (par exemple, cicatrisation des plaies, germination des graines).

   • Processus sec:Ne nécessite souvent ni liquide ni produits chimiques durs.

   • Rapide et efficace:Les réactions se produisent généralement rapidement.

   • Respectueux de l'environnement:Produit généralement des déchets minimaux par rapport aux méthodes chimiques; L'ozone / RNS générés se décomposent naturellement.

5. Applications majeures:

   • Stérilisation et décontamination:Instruments médicaux, matériaux d'emballage, surfaces de l'hôpital, surfaces alimentaires (fruits, légumes, viande), traitement de l'eau, purification de l'air.

   • Médecine (médecine du plasma):La cicatrisation des plaies et la désinfection (plaies chroniques, brûlures), recherche sur la thérapie par cancer, dentisterie, traitement cutané, coagulation sanguine.

   • Traitement des matériaux et modification de la surface:Amélioration de l'adhésion pour les peintures / revêtements / colues, améliorant la dyabilité textile, les surfaces de nettoyage, créant des revêtements fonctionnels.

   • Industrie alimentaire:Extension de la durée de conservation en tuant des agents pathogènes et des organismes de détérioration sur les produits, la viande et l'emballage; Amélioration de la germination des graines; Dégradation de la mycotoxine.

   • Agriculture:Traitement des semences pour une croissance / résistance améliorée, contrôle des maladies des plantes.

   • Remènement environnemental:Décomposer des composés organiques volatils (COV) dans l'air, dégradant les polluants organiques dans l'eau.

   • Électronique:Gravure, dépôt, nettoyage des plaquettes et composants.

   • Énergie:Réforme du carburant, amélioration de la combustion.

Essentiellement:La technologie du plasma froid exploite la puissante réactivité d'un gaz partiellement ionisé à température proche de la chambre. Il offre une alternative polyvalente, efficace et souvent respectueuse de l'environnement aux processus traditionnels thermiques, chimiques ou à base de rayonnement dans divers domaines, en particulier lorsque la sensibilité à la chaleur ou les résidus chimiques sont des préoccupations majeures. Il s'agit d'un domaine de recherche et d'application industrielle qui avance rapidement.