कोल्ड प्लाझ्मा तंत्रज्ञान(म्हणून देखील ओळखले जातेनॉन-थर्मल प्लाझ्माकिंवाकमी-तापमान प्लाझ्मा) एक अशी स्थिती आहे जिथे गॅस अंशतः आयनीकृत केला जातो, ज्यामुळे प्रतिक्रियाशील प्रजातींचे एक अद्वितीय मिश्रण तयार होतेशिवायमोठ्या प्रमाणात गॅस गरम करणे. येथे ब्रेकडाउन आहे:
-
मुख्य संकल्पना:
-
प्लाझ्माला बर्‍याचदा "चतुर्थांश पदार्थाची स्थिती" (घन, द्रव, गॅसच्या पलीकडे) म्हटले जाते. यात आयन, विनामूल्य इलेक्ट्रॉन, तटस्थ अणू/रेणू आणि विविध उत्साही प्रजाती असतात.
-
मध्येथर्मल/हॉट प्लाझ्मा(वेल्डिंग आर्क्स किंवा लाइटनिंग प्रमाणे), सर्व कण (इलेक्ट्रॉन, आयन, तटस्थ) अगदी उच्च तापमानात (हजारो डिग्री सेल्सियस) थर्मल समतोल जवळ आहेत.
-
कोल्ड प्लाझ्माएक समतोल नसलेली स्थिती प्राप्त करते. इलेक्ट्रॉन अत्यंत उत्साही असतात (10,000-100,000+ डिग्री सेल्सियस समतुल्य), परंतु वजनदार आयन आणि तटस्थ गॅस रेणू खोलीच्या तपमानाच्या जवळ राहतात (सामान्यत: 25-60 डिग्री सेल्सियस). ही की आहे.
-
हे कसे व्युत्पन्न केले:
-
वातावरणीय दाब किंवा कमी दाबावर गॅस (सामान्यत: हवा, ऑक्सिजन, नायट्रोजन, आर्गॉन, हेलियम किंवा मिश्रण) वर मजबूत विद्युत क्षेत्र (एसी, डीसी, स्पंदित, मायक्रोवेव्ह, आरएफ) लागू करून तयार केले.
-
सामान्य पिढीच्या पद्धती:
-
डायलेक्ट्रिक बॅरियर डिस्चार्ज (डीबीडी):इलेक्ट्रोड्स डायलेक्ट्रिक अडथळा आणि गॅसच्या अंतराने विभक्त झाले. फिलामेंटरी किंवा डिफ्यूज प्लाझ्मा तयार करते.
-
वातावरणीय दबाव प्लाझ्मा जेट (एपीपीजे):गॅस इलेक्ट्रोड्समधून वाहते, लक्ष्यावर निर्देशित प्लाझ्माचा एक प्ल्यूम तयार करते.
-
कोरोना डिस्चार्ज:धारदार बिंदूसह उच्च-व्होल्टेज इलेक्ट्रोड टीपजवळ प्लाझ्मा तयार करते.
-
कॅपेसिटिव्हली किंवा इंडक्टिव्हली युग्मित आरएफ प्लाझ्मा.
-
मुख्य घटक आणि सक्रिय एजंट्स:
-
ऊर्जावान इलेक्ट्रॉन:ड्राइव्ह प्रतिक्रिया.
-
प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजाती (आरओएस):ओझोन (ओ ₃), अणु ऑक्सिजन (ओ), एकल ऑक्सिजन (¹o₂), सुपरऑक्साइड (ओ ₂⁻), हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्स (· ओएच).
-
प्रतिक्रियाशील नायट्रोजन प्रजाती (आरएनएस):नायट्रिक ऑक्साईड (एनओ), नायट्रोजन डाय ऑक्साईड (एनओए), पेरोक्सिनिट्राइट (ओएनओओ).
-
अतिनील फोटॉन:उत्साहित प्रजातींच्या विश्रांती दरम्यान उत्सर्जित.
-
चार्ज केलेले कण (आयन आणि इलेक्ट्रॉन):पृष्ठभागांशी संवाद साधू शकतो.
-
इलेक्ट्रिक फील्ड.
-
हे शक्तिशाली आणि अद्वितीय का आहे:
-
कमी तापमान:उष्णता-संवेदनशील सामग्री (प्लास्टिक, जैविक ऊतक, अन्न) थर्मल नुकसानीशिवाय उपचार करू शकते.
-
प्रतिक्रियाशील रसायनशास्त्र:आरओएस, आरएनएस, अतिनील आणि आयनची कॉकटेल कार्यक्षमतेने करू शकते:
-
सूक्ष्मजीव (बॅक्टेरिया, व्हायरस, बुरशी, बीजाणू) मारुन टाका.
-
पृष्ठभागाचे गुणधर्म सुधारित करा (वेटेबिलिटी, आसंजन, मुद्रणक्षमता वाढवा).
-
प्रदूषक आणि विषारी पदार्थांचे प्रमाण कमी करा.
-
विशिष्ट रासायनिक प्रतिक्रियांना प्रोत्साहन द्या.
-
जैविक प्रक्रिया उत्तेजित करा (उदा. जखमेच्या उपचार, बियाणे उगवण).
-
कोरड्या प्रक्रिया:बर्‍याचदा द्रव किंवा कठोर रसायने आवश्यक नसतात.
-
वेगवान आणि कार्यक्षम:प्रतिक्रिया सामान्यत: वेगाने उद्भवतात.
-
पर्यावरणास अनुकूल:रासायनिक पद्धतींच्या तुलनेत सामान्यत: कमीतकमी कचरा तयार होतो; व्युत्पन्न ओझोन/आरएनएस नैसर्गिकरित्या विघटित करा.
-
मुख्य अनुप्रयोग:
-
निर्जंतुकीकरण आणि नोटाबंदी:वैद्यकीय साधने, पॅकेजिंग साहित्य, रुग्णालयातील पृष्ठभाग, अन्न पृष्ठभाग (फळे, भाज्या, मांस), पाण्याचे उपचार, हवा शुद्धीकरण.
-
औषध (प्लाझ्मा मेडिसिन):जखमेच्या उपचार आणि निर्जंतुकीकरण (तीव्र जखम, बर्न्स), कर्करोग थेरपी संशोधन, दंतचिकित्सा, त्वचेचे उपचार, रक्त कोग्युलेशन.
-
सामग्री प्रक्रिया आणि पृष्ठभाग सुधारणे:पेंट्स/कोटिंग्ज/ग्लूसाठी आसंजन सुधारणे, कापडांचे रंगद्रव्य वाढविणे, साफसफाईची पृष्ठभाग, कार्यात्मक कोटिंग्ज तयार करणे.
-
अन्न उद्योग:उत्पादन, मांस आणि पॅकेजिंगवर रोगजनकांना मारून आणि बिघडलेल्या जीवांचा विस्तार करून शेल्फ-लाइफचा विस्तार; बियाणे उगवण वाढ; मायकोटॉक्सिन अधोगती.
-
शेती:सुधारित वाढ/प्रतिकार, वनस्पती रोग नियंत्रणासाठी बियाणे उपचार.
-
पर्यावरणीय उपाय:हवेमध्ये अस्थिर सेंद्रिय संयुगे (व्हीओसी) खाली तोडणे, पाण्यात सेंद्रिय प्रदूषक कमी करणे.
-
इलेक्ट्रॉनिक्स:एचिंग, जमा करणे, वेफर्स आणि घटक साफ करणे.
-
ऊर्जा:इंधन सुधारणे, दहन वाढ.
थोडक्यात:कोल्ड प्लाझ्मा तंत्रज्ञान जवळच्या खोलीच्या तपमानावर अंशतः आयनीकृत वायूच्या जोरदार प्रतिक्रियेची हानी करते. हे विविध क्षेत्रांमध्ये पारंपारिक थर्मल, केमिकल किंवा रेडिएशन-आधारित प्रक्रियेसाठी एक अष्टपैलू, कार्यक्षम आणि बर्‍याचदा पर्यावरणास अनुकूल पर्याय देते, विशेषत: जेथे उष्णता संवेदनशीलता किंवा रासायनिक अवशेष मुख्य चिंता आहेत. हे संशोधन आणि औद्योगिक अनुप्रयोगाचे वेगाने प्रगती करणारे क्षेत्र आहे.
