1. Huyết tương là gì?
Plasma, trạng thái thứ tư của vật chất, là một chất khí bị ion hóa bao gồm các nguyên tử bị loại bỏ một số electron và các ion dương và âm được tạo ra sau quá trình ion hóa nguyên tử. Khí ion hóa này bao gồm các nguyên tử, phân tử, nhóm nguyên tử, ion và electron. Ứng dụng của nó trên bề mặt vật thể có thể đạt được khả năng làm sạch siêu sạch, kích hoạt bề mặt, khắc axit và phủ bề mặt plasma của vật thể.
2. Làm thế nào để lấy được huyết tương nhân tạo?
Plasma có thể được tạo ra thông qua các phương tiện nhân tạo như phản ứng tổng hợp hạt nhân, phân hạch hạt nhân, phóng điện phát sáng và nhiều loại phóng điện khác nhau. Các loại plasma khác nhau cũng có thể được tạo ra thông qua các phương pháp phóng điện nhân tạo, chủ yếu bao gồm: phóng điện phát sáng (đèn huỳnh quang), hồ quang (hồ quang điện) và phóng điện vầng quang (thường thấy xung quanh đường dây điện áp cao). Để làm sạch bề mặt chính xác, kích hoạt và sửa đổi bề mặt, cũng như xử lý bề mặt của vật liệu công nghệ sinh học, nhựa và giấy, plasma nhiệt độ thấp được tạo ra bởi quá trình phóng điện phát sáng, phóng điện vầng quang và phóng điện hàng rào điện môi chủ yếu được sử dụng.
Trong điện trường tần số cao, các phân tử khí như oxy, nitơ, metan và hơi nước dưới áp suất thấp có thể phân hủy thành các nguyên tử và phân tử được tăng tốc trong quá trình phóng điện phát sáng. Các electron được tạo ra theo cách này và các nguyên tử và phân tử phân ly thành điện tích dương và âm va chạm với các phân tử hoặc nguyên tử xung quanh, dẫn đến sự kích thích của các electron trong phân tử và nguyên tử, bản thân chúng ở trạng thái kích thích hoặc ion. Lúc này, trạng thái của vật chất ở trạng thái plasma.
3. Có những loại huyết tương nào?
1) Plasma nhiệt độ cao và plasma nhiệt độ thấp. Plasma nhiệt độ cao là plasma được ion hóa hoàn toàn hoặc cân bằng nhiệt cục bộ trong đó nhiệt độ electron chính xác bằng nhiệt độ ion và khí. Nhiệt độ của tất cả các hạt gần như giống hệt nhau. Nhiệt độ cực kỳ cao, thường đạt tới 10 6−10 8 K (khoảng 100-100 triệu độ C). Plasma nhiệt độ thấp ở trạng thái không cân bằng nhiệt, trong đó nhiệt độ electron cao hơn nhiều so với nhiệt độ của các ion và hạt trung tính. Do cường độ quá cao của tác động của plasma nhiệt độ cao lên bề mặt vật thể nên nó hiếm khi được sử dụng trong các ứng dụng thực tế và hiện chỉ có plasma nhiệt độ thấp được đưa vào sử dụng.
2) Plasma của khí phản ứng và không phản ứng. Sự phân loại này dựa trên tính chất hóa học của khí được sử dụng để tạo ra plasma. Các khí không phản ứng bao gồm argon (Ar), nitơ (N2), nitơ florua (NF3), cacbon tetraflorua (CF4), v.v., trong khi các khí phản ứng bao gồm oxy (O2), hydro (H2), v.v. Cơ chế phản ứng của các loại khí khác nhau trong quá trình làm sạch là khác nhau, trong đó plasma của khí phản ứng thể hiện khả năng phản ứng hóa học mạnh hơn.
4. Sự tương tác giữa plasma và bề mặt vật thể là gì?
Phản ứng hóa học giữa plasma và bề mặt phôi khá khác so với các phản ứng hóa học thông thường. Do sự bắn phá của các electron tốc độ cao, nhiều loại khí hoặc hơi ổn định ở nhiệt độ phòng có thể phản ứng với bề mặt phôi dưới dạng plasma, tạo ra nhiều tác dụng độc đáo và hữu ích:
1) Làm sạch và ăn mòn: Ví dụ, trong quá trình làm sạch, oxy thường được sử dụng làm khí hoạt động. Khi bị bắn phá bởi các electron được gia tốc, nó được chuyển thành các ion oxy và các gốc tự do, có đặc tính oxy hóa mạnh. Các chất gây ô nhiễm trên bề mặt phôi, chẳng hạn như dầu mỡ, chất trợ dung, chất quang dẫn, chất giải phóng và dầu đục lỗ, nhanh chóng bị oxy hóa thành carbon dioxide và nước, sau đó được bơm chân không bơm đi, đạt được mục tiêu làm sạch bề mặt và cải thiện độ ẩm và độ bám dính. Xử lý plasma ở nhiệt độ thấp chỉ liên quan đến bề mặt nông (<10nm) của vật liệu và không ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu khối. Bởi vì quá trình làm sạch bằng plasma được thực hiện trong điều kiện chân không cao nên các ion hoạt động khác nhau trong plasma có đường đi tự do trung bình dài và khả năng thâm nhập và thẩm thấu của chúng rất mạnh, cho phép xử lý các cấu trúc phức tạp, bao gồm các ống nhỏ và lỗ mù.
2) Giới thiệu các nhóm chức: Xử lý plasma vật liệu polymer bằng các khí như N2, NH3, O2 và SO2 có thể làm thay đổi thành phần hóa học của bề mặt và tạo ra các nhóm chức mới tương ứng: -NH2, -OH, -COOH, -SO3H, v.v. Các nhóm chức năng này có thể biến đổi hoàn toàn các chất trơ như polyetylen, polypropylen, polystyren và polytetrafluoroetylen thành vật liệu chức năng, tăng cường độ phân cực bề mặt, độ ẩm, khả năng liên kết, khả năng phản ứng và tăng đáng kể giá trị sử dụng của chúng. Ngược lại với plasma oxy, xử lý plasma ở nhiệt độ thấp bằng khí chứa flo có thể đưa các nguyên tử flo lên bề mặt chất nền, tạo ra tính kỵ nước cho chất nền.
3) Phản ứng trùng hợp: Nhiều monome vinyl, chẳng hạn như ethylene và styrene, có thể trải qua quá trình trùng hợp trên bề mặt phôi trong điều kiện plasma mà không cần bất kỳ chất xúc tác hoặc chất khởi đầu nào khác. Ngay cả những chất không thể trùng hợp trong điều kiện thông thường, chẳng hạn như metan, etan và benzen, cũng có thể trải qua quá trình trùng hợp liên kết ngang trên bề mặt phôi trong điều kiện plasma. Lớp polyme hóa này có thể rất đặc và liên kết chặt chẽ với chất nền. Ở nước ngoài, chai bia nhựa và bình xăng ô tô được phủ một lớp dày đặc như vậy thông qua quá trình trùng hợp plasma để ngăn chặn rò rỉ vi mô. Bề mặt của vật liệu polyme y sinh cũng có thể được phủ một lớp dày đặc này để ngăn chặn sự khuếch tán của các chất độc hại như chất làm dẻo từ nhựa vào mô của con người. Các thành phần quang học thường có thể được phủ một lớp màng quang thích hợp trên bề mặt của chúng thông qua các biện pháp trùng hợp plasma để nâng cao hiệu suất của các thành phần quang học.
4) Ghép bằng plasma:
Quá trình này bao gồm việc tạo ra các gốc tự do hoạt động trên bề mặt vật liệu polymer thông qua quá trình tiền xử lý bằng plasma, kích hoạt quá trình trùng hợp các monome vinyl trên bề mặt vật liệu. Plasma cũng có thể gây ra phản ứng ghép trên một số bề mặt không đều, chẳng hạn như thành trong của chai. Bằng cách lựa chọn các monome ghép thích hợp và kiểm soát các điều kiện phản ứng ghép thích hợp, tính ưa nước hoặc chống thấm nước, độ bám dính, chống ăn mòn, chống mài mòn, độ dẫn điện, độ chọn lọc thấm và khả năng tương thích sinh học của vật liệu có thể được thay đổi. Do đó, ghép plasma có tính sáng tạo cao và có triển vọng ứng dụng lớn.
