コールドプラズマテクノロジーとは何ですか？

コールドプラズマテクノロジー（とも呼ばれます非熱プラズマまたは低温血漿）ガスが部分的にイオン化されている問題の状態であり、反応性種のユニークな組み合わせを生成するそれなしバルクガスを大幅に加熱します。これが故障です：

1. コアコンセプト：

   • 血漿は、しばしば「物質の第4状態」と呼ばれます（固体、液体、ガスを超えて）。イオン、遊離電子、中性原子/分子、およびさまざまな励起種で構成されています。

   • で熱/ホットプラズマ（溶接アークや稲妻のように）、すべての粒子（電子、イオン、ニュートラル）は、非常に高温（数千°C）でほぼ熱平衡状態にあります。

   • コールドプラズマ非平衡状態を達成します。電子は非常に活性化されています（10,000〜100,000+°C同等）が、より重いイオンと中性ガス分子は室温に近いままです（通常は25-60°C）。これが重要です。

2. それがどのように生成されるか：

   • 強い電界（AC、DC、パルス、マイクロ波、RF）をガス（一般的に空気、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム、または混合物）に大気圧または低圧で適用することによって作成されます。

   • 共通生成方法：

     • 誘電体バリア放電（DBD）：誘電体バリアとガスギャップによって分離された電極。フィラメントまたはびまん性プラズマを作成します。

     • 大気圧プラズマジェット（APPJ）：ガスは電極を通過し、ターゲットに向けられたプラズマのプルームを生成します。

     • コロナ排出：鋭い点を持つ高電圧電極は、先端の近くに血漿を作成します。

     • 容量的または誘導的に結合したRFプラズマ。

3. 主要なコンポーネントとアクティブエージェント：

   • エネルギー電子：駆動反応。

   • 反応性酸素種（ROS）：オゾン（O₃）、原子酸素（O）、シングレット酸素（¹o₂）、スーパーオキシド（O₂⁻）、ヒドロキシルラジカル（・OH）。

   • 反応性窒素種（RNS）：一酸化窒素（no）、二酸化窒素（no₂）、ペルオキシナイトライト（onoo⁻）。

   • UVフォトン：興奮した種の緩和中に放出されます。

   • 荷電粒子（イオンと電子）：表面と対話できます。

   • 電界。

4. なぜそれが強力でユニークなのか：

   • 低温：熱に敏感な材料（プラスチック、生物組織、食物）を熱損傷なしに治療できます。

   • 反応性化学：ROS、RNS、UV、およびイオンのカクテルは効率的にできます。

     • 微生物（細菌、ウイルス、菌類、胞子）を殺します。

     • 表面特性を変更します（濡れ性、接着、印刷可能性を高めます）。

     • 汚染物質と毒素を分解する。

     • 特定の化学反応を促進します。

     • 生物学的プロセスを刺激します（例：創傷治癒、種子発芽）。

   • ドライプロセス：多くの場合、液体や過酷な化学物質は必要ありません。

   • 高速で効率的：通常、反応は急速に発生します。

   • 環境に優しい：一般に、化学的方法と比較して最小限の廃棄物を生成します。生成されたオゾン/RNSは自然に分解します。

5. 主要なアプリケーション：

   • 滅菌と除染：医療機器、包装材料、病院の表面、食物表面（果物、野菜、肉）、水処理、空気浄化。

   • 医学（血漿医学）：創傷治癒と消毒（慢性創傷、火傷）、癌療法の研究、歯科、皮膚治療、血液凝固。

   • 材料処理と表面の変更：塗料/コーティング/接着剤の接着の改善、繊維の染色性の向上、表面の洗浄、機能的なコーティングの作成。

   • 食品業界：農産物、肉、包装で病原体と腐敗生物を殺すことにより、貯蔵寿命を拡大します。種子発芽強化;マイコトキシン分解。

   • 農業：成長/耐性の改善、植物疾患の制御のための種子治療。

   • 環境修復：大気中の揮発性有機化合物（VOC）を分解し、水中の有機汚染物質を分解します。

   • エレクトロニクス：エッチング、堆積、クリーニングウェーハとコンポーネント。

   • エネルギー：燃料改革、燃焼強化。

本質的に：コールドプラズマテクノロジーは、ニアローム温度で部分的にイオン化されたガスの強力な反応性を活用しています。特に、熱感度または化学残基が大きな懸念事項である場合、多様なフィールド全体で、従来の熱、化学、または放射線ベースのプロセスに代わる、多目的で効率的で、しばしば環境に優しい代替品を提供します。それは、研究と産業用途の急速に進歩している分野です。