Ano ang Cold Plasma Technology?

Teknolohiya ng Cold Plasma(Kilala rin bilangNon-thermal plasmaoMababang temperatura plasma) ay isang estado ng bagay kung saan ang isang gas ay bahagyang ionized, na bumubuo ng isang natatanging halo ng mga reaktibo na specieswalamakabuluhang pag -init ng bulk gas. Narito ang isang breakdown:

1. Pangunahing konsepto:

   • Ang plasma ay madalas na tinatawag na "ika -apat na estado ng bagay" (lampas sa solid, likido, gas). Binubuo ito ng mga ion, libreng electron, neutral atoms/molekula, at iba't ibang mga nasasabik na species.

   • SaThermal/Hot Plasma(Tulad ng sa welding arcs o kidlat), ang lahat ng mga particle (electron, ions, neutrals) ay nasa malapit sa thermal equilibrium sa napakataas na temperatura (libu -libong ° C).

   • Malamig na plasmanakamit ang isang estado na hindi balanse. Ang mga electron ay lubos na pinalakas (10,000-100,000+ ° C katumbas), ngunit ang mas mabibigat na mga ions at neutral na molekula ng gas ay nananatiling malapit sa temperatura ng silid (karaniwang 25-60 ° C). Ito ang susi.

2. Paano ito nabuo:

   • Nilikha sa pamamagitan ng paglalapat ng isang malakas na larangan ng kuryente (AC, DC, pulsed, microwave, RF) sa isang gas (karaniwang hangin, oxygen, nitrogen, argon, helium, o mixtures) sa presyon ng atmospera o mababang presyon.

   • Mga Karaniwang Pamamaraan sa Henerasyon:

     • Dielectric Barrier Discharge (DBD):Ang mga electrodes na pinaghiwalay ng isang dielectric barrier at isang puwang ng gas. Lumilikha ng filamentary o nagkakalat na plasma.

     • Atmospheric pressure plasma jet (APPJ):Ang mga gas ay dumadaloy sa pamamagitan ng mga electrodes, na bumubuo ng isang plume ng plasma na nakadirekta sa isang target.

     • Corona Discharge:Ang high-boltahe na elektrod na may isang matalim na punto ay lumilikha ng plasma na malapit sa tip.

     • Capacitively o inductively kaisa RF plasma.

3. Mga pangunahing sangkap at aktibong ahente:

   • Masiglang electron:Mga reaksyon ng drive.

   • Reactive Oxygen Species (ROS):Ozone (O₃), atomic oxygen (O), singlet oxygen (¹o₂), superoxide (O₂⁻), hydroxyl radical (· OH).

   • Reactive nitrogen species (RNS):Nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO₂), peroxynitrite (ONOO⁻).

   • UV Photon:Inilabas sa panahon ng pagpapahinga ng mga nasasabik na species.

   • Sisingilin na mga particle (ions at electron):Maaaring makipag -ugnay sa mga ibabaw.

   • Mga patlang ng kuryente.

4. Bakit ito makapangyarihan at natatangi:

   • Mababang temperatura:Maaaring gamutin ang mga materyales na sensitibo sa init (plastik, biological na tisyu, pagkain) nang walang pinsala sa thermal.

   • Reactive Chemistry:Ang sabong ng ROS, RNS, UV, at mga ion ay maaaring mahusay:

     • Patayin ang mga microorganism (bakterya, virus, fungi, spores).

     • Baguhin ang mga katangian ng ibabaw (mapahusay ang kakayahang umangkop, pagdirikit, kakayahang mai -print).

     • Nagpapabagal sa mga pollutant at toxins.

     • Itaguyod ang mga tiyak na reaksyon ng kemikal.

     • Pasiglahin ang mga biological na proseso (hal., Pagpapagaling ng sugat, pagtubo ng binhi).

   • Dry process:Madalas na hindi nangangailangan ng likido o malupit na mga kemikal.

   • Mabilis at mahusay:Ang mga reaksyon ay karaniwang nangyayari nang mabilis.

   • Friendly sa kapaligiran:Sa pangkalahatan ay gumagawa ng kaunting basura kumpara sa mga pamamaraan ng kemikal; Nabuo ng Ozone/RNS decompose nang natural.

5. Mga pangunahing aplikasyon:

   • Isterilisasyon at decontamination:Mga instrumento sa medikal, mga materyales sa packaging, ibabaw ng ospital, mga ibabaw ng pagkain (prutas, gulay, karne), paggamot sa tubig, paglilinis ng hangin.

   • Gamot (gamot sa plasma):Ang pagpapagaling ng sugat at pagdidisimpekta (talamak na sugat, pagkasunog), pananaliksik sa therapy sa kanser, pagpapagaling ng ngipin, paggamot sa balat, coagulation ng dugo.

   • Pagproseso ng Mga Materyales at Pagbabago sa Ibabaw:Pagpapabuti ng pagdirikit para sa mga pintura/coatings/glue, pagpapahusay ng textile dyeability, paglilinis ng mga ibabaw, na lumilikha ng mga functional coatings.

   • Industriya ng pagkain:Ang pagpapalawak ng istante ng buhay sa pamamagitan ng pagpatay sa mga pathogen at pagkasira ng mga organismo sa ani, karne, at packaging; pagpapahusay ng pagtubo ng binhi; Mycotoxin pagkasira.

   • Agrikultura:Paggamot ng binhi para sa pinabuting paglaki/paglaban, kontrol sa sakit sa halaman.

   • Remediation ng Kapaligiran:Ang pagbagsak ng pabagu -bago ng mga organikong compound (VOC) sa hangin, na nagpapabagal sa mga organikong pollutant sa tubig.

   • Electronics:Etching, pag -aalis, paglilinis ng mga wafer at mga sangkap.

   • Enerhiya:Pagbabago ng gasolina, pagpapahusay ng pagkasunog.

Sa kakanyahan:Ang teknolohiyang malamig na plasma ay nakagaganyak sa malakas na reaktibo ng isang bahagyang ionized gas sa malapit na temperatura ng silid. Nag-aalok ito ng isang maraming nalalaman, mahusay, at madalas na alternatibo ng eco-friendly sa tradisyonal na thermal, kemikal, o mga proseso na batay sa radiation sa magkakaibang mga patlang, lalo na kung saan ang pagiging sensitibo ng init o mga nalalabi sa kemikal ay pangunahing mga alalahanin. Ito ay isang mabilis na pagsulong ng lugar ng pananaliksik at pang -industriya na aplikasyon.