به گـــزارش خبرگزاری علم و فناوری - استان سمنان؛ پلاسما به حالت چهارمی از ماده اطلاق می گردد و از جمله علومی است که بر اساس مراجع علمی و صنعتی در چند سال اخیر، پیشرفت رو به رشدی در جهان داشته است.

فناوری پلاسما با کاربرد‌های مفیدی که به همراه دارد در صنایع مختلفی نظیر صنعت خودرو، الکترونیک، پزشکی، نساجی، لوازم‌خانگی و مواد گسترش یافته است.این فناوری که نسبتاً جدید بوده و کاربرد‌های آن هنوز در حال توسعه است.اما بتازگی با تلاش محققان دانشگاه یو سی ای ال آمریکا فناوری استفاده از پلاسمای سرد برای کمک به مهار و پاکسازی ویروس کرونا انجام و نتایج جالبی از این تحقیقات حاصل شده است.

در حال حاضر این علم با کمک خواص منحصر به فرد و ویژگی دوستدار محیط زیستی خود، راهکاری نوین و اقتصادی در بسیاری از شاخه های دانش و فناوری به شمار می رود.

برحسب دما پلاسما را می توان به دو دسته ی پلاسمای سرد و گرم تقسیم بندی نمود.در اینجا به طور خلاصه هریک از ویژگی های آن ها بررسی می شود:

۱- پلاسمای گرم

در تخلیه های گازی با فشار بالا،برخورد بین الکترون ها و مولکول های گاز بیشتر،این پلاسمای گرم معمولا توسط تخلیه قوسی یا فرکانس رادیویی،که فشار بالا است و برخورد بین الکترودها و مولکول های گاز بیشتر است،اتفاق می افتد.

۲- پلاسمای سرد

در تخلیه های گازی با فشار پایین،آهنگ برخورد بین الکترون ها و مولکول های گاز به اندازه ی کافی نیست،بنابراین یک تعادل غیردمایی بین الکترون ها و مولکول های گاز وجود دارد. چنان که ذرات پر انرژی را بیشتر،الکترون ها تشکیل می دهند و در نتیجه دمای الکترون ها به شدت بالاتر از ذرات سنگین پلاسما خواهد بود.

پلاسمای سرد چیست؟

پلاسمای بدون حرارت یا پلاسمای سرد، پلاسمایی است که در تعادل ترمودینامیکی قرار ندارد، زیرا دمای الکترون بسیار گرم‌تر از دمای انواع سنگین مانند یون‌ها و نوترون‌ها است. در زیست پزشکی، از پلاسمای سرد برای درمان دندان‌درد، پوست و ضد عفونی دستگاه‌های پزشکی استفاده می‌شود. در علم مواد، پلاسمای سرد برای اصلاح و تغییر سطح مواد (تولید تراشه رایانه) به کار می‌رود.

پلاسمای سرد در صنایع غذایی، کاربردهایی در فرآیند بسته‌بندی و تولید مواد غذایی دارد. در علوم محیطی نیز از آن برای تصفیه آب و هوا استفاده می‌شود. ظرفیت حرارتی پایین پلاسمای سرد، تنوع کاربردهای آن و هزینه تولید آن، باعث افزایش علاقه دانشمندان به استفاده از این فناوری شده است؛ محققان همواره از کاربردهای جدید علم پلاسما شگفت‌زده می‎شوند.

پلاسمای سرد چگونه ساخته می شود؟

محققان با ارسال الکترون‌های فوق سریع از طریق گازهایی مانند هلیوم و هوا، پلاسمای سرد را بوجود می آورند؛ این الکترون‎ها با انرژی زیادی به اتم‌ها و مولکول‌ها برخورد کرده و با از بین‌بردن بیرونی‎ترین الکترون‎های اتم‎ها و مولکول‌های موجود در گاز، ترکیبی غلیظ از الکترون‌های آزاد و یون‌های آزاد را ایجاد می‌کنند.

ویژگی های خاص پلاسما

پلاسما پر انرژی‌ترین شکلِ ماده به حساب می آید. ساختار پلاسما از ذرات متحرکِ مثبت، منفی و خنثی تشکیل شده است. البته این حالت بسیار مشابه به حالت گازی است. مهم‌ترین تفاوت‌های میان این دو شکل از ماده به ترتیب زیر هستند.

• پلاسما دارای هدایت الکتریکی بسیار بالایی است.
• پلاسما به میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی نسبت به میدان گرانشی حساس‌تر است.
• حرکت ذرات باردار‌ در پلاسما،‌ منجر به تولید میدان مغناطیسی و الکتریکی می‌شود.
• به دلیل بی‌نظمی شدید و سطح انرژی بالا در پلاسما،‌ این حالت، تابش الکترومغناطیسی مختص به خود را ایجاد می‌کند.
• به‌منظور نگه داشتن انرژی بالا در پلاسما، تزریق پیوسته انرژی به ماده بایستی برقرار باشد.

کاربرد پلاسمای سرد در پزشکی نوین

از بین بردن میکرو ارگانیسم ها: به دلیل تفاوت جنس دیواره میکرو ارگانیسم ها با سلول های بدن انسان ، یون های موجود در پلاسما سبب تخریب دیواره میکرو ارگانیسم ها میشود ولی روی سلول های انسان تاثیر مخرب نمیگذارد.

ترمیم زخم های مزمن:یون ها و گونه های فعال موجود در پلاسما در اثر برخورد با سطح زخم علاوه برنابود سازی میکرو ارگانیسم ها و عوامل عفونت، سبب تسریع فرآیند بهبود زخم میشود.

از بین بردن جوش های فعال:پلاسمای سرد روی سطح جوش فعال تابانیده میشود. و با ازبین بردن میکرو ارگانیسم های ایجاد کننده ی آکنه، سبب تسریع فرآیند کاهش التهاب پوست میگردد و جوش های فعال را کاملا از بین میبرد.

افزایش نفوذ پذیری پوست:یکی از کاربرد های پلاسمای سرد تغییر خصوصیات سطح میباشد. دراثر برخورد گونه های فعال پلاسما با سطح پوست ، انرژی سطح افزایش یافته و فاصله ی سلول ها ازهم بیشتر میگردد و همچنین سبب هیدروفیل شدن سطح میگردد. در این شرایط نفوذ پذیری پوست افزایش یافته و مواد هیدروفیل و ماکرو مولکول ها میتوانند به راحتی جذب پوست گردند.

انعقاد خون: با کمک پلاسمای سرد میتوان به انعقاد خونی موثر بدون هیچ گونه اثر حرارتی دست یافت و به دلیل غیر حرارتی بودن این روش ، هیچ سوختگی در بافت ایجاد نمیشود. پلاسما در اثر برخورد با محیط مایع مانند خون ، سبب انجام واکنش هایی میشود که منجر به تغییر

سفید کردن دندان:در این فرآیند از پلاسما جت سرد استفاده میشود و سبب افزایش فعالیت پراکسید هیدروژن موجود در ژل سفید کننده ی دندان میگردد.جرم های سطح مینای دندان کاملا از بین میروند و مدت زمان انجام فرآیند نسبت به روش های دیگر بسیار پایین تر است.

افزایش چسبندگی سطح:استفاده از پلاسما جت سرد اتمسفری سبب اصلاح خصوصیات سطح میشود و باعث افزایش چسبندگی و استحکام مواد دندانی شده و همچنین قطعات مورد (bio compatibility)سبب افزایش زیست سازگار استفاده در پزشکی و دندان پزشکی میشود.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

محققان دانشگاه یو سی ای ال آمریکا موفق شدند؛

نابودی ویروس کرونا با کمک پلاسمای سرد

روش جدید نابودی ویروس کرونا مبتنی بر استفاده از نوعی پلاسمای سرد است که در دمای عادی اتاق قابل استفاده بوده و می‌تواند در عرض ۳۰ ثانیه سطوح مختلف را از ویروس کرونا پاکسازی کند.

این اولین بار است که پلاسمای سرد برای نابودی مؤثر و سریع ویروس کرونا و حذف آن از سطوح مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. ضدعفونی سطوح با پلاسما موجب می‌شود تا احتمال انتقال آن به بدن به علت تماس و لمس سطح‌های مختلف از بین برود.

با توجه به اینکه ویروس کرونا گاهی تا ده‌ها ساعت بر روی سطوح مختلف باقی می‌ماند ضدعفونی دقیق برای از بین بردن آن بسیار مهم است. پلاسمای خنک با پلاسمای خون تفاوت اساسی دارد. پلاسمای سرد با استفاده از نوعی گاز به صورت الکتریکی شارژ می‌شود و الکترون‌ها و یون‌های شارژ شده آن می‌توانند با اسپری شدن بر روی سطوح ویروس کرونا را از بین ببرند.

پلاسمای سرد برای نابودی ویروس کرونا به تنها ۳۰ ثانیه زمان نیاز دارد و آزمایش‌های انجام شده نشان می‌دهد از این روش می‌توان برای ضدعفونی ماسک‌های طبی، چرم، فلزات، انواع تجهیزات ورزشی و حتی پوست استفاده کرد.

انتهای متن/ص