Plasmas estão fortemente associados a reações termonucleares dentro de estrelas como o sol, mas na sociedade moderna, plasmas encontraram aplicação em processos litográficos e técnicas de descontaminação. Plasmas de alta temperatura, como aqueles no sol, pode ser bastante ineficiente em termos de energia para aplicações químicas e degradar materiais em processos. Uma maneira de resolver esses problemas é manipular plasmas em um ambiente de baixa temperatura. Ph.D. candidato Bart Platier desenvolveu uma nova técnica de produção baseada em plasma usando plasmas de baixa temperatura e pressão atmosférica para difusores de iluminação, que são usados ​​em tecnologias de iluminação para melhorar a distribuição da luz. Platier defende seu doutorado. tese em 26 de junho.

Tudo é feito de matéria, e a matéria vem em estados ou fases fundamentais. Sólidos, líquidos, e os gases são fases familiares para muitos - pense apenas nas três fases da água. Contudo, a quarta fase fundamental da matéria é o plasma, um gás ionizado parcialmente composto de partículas carregadas. Embora os plasmas sejam comuns ao sol, eles também ocorrem naturalmente na Terra na forma de raios e auroras. Além disso, plasmas podem ser criados em laboratório, e são normalmente usados ​​para aplicações em litografia, purificação do ar, propulsão de nave espacial, e controle de contaminação.

Muitos plasmas são produzidos pela aplicação de fortes campos elétricos a um gás ou pelo aquecimento de um gás a temperaturas muito altas. Sem surpresa, o resultado da última abordagem é uma alta energia, estado de plasma de alta temperatura. Contudo, há muitas vantagens em usar plasmas de baixa temperatura, particularmente quando se trata de trabalhar com polímeros sensíveis à temperatura sem degradar os materiais. Para sua pesquisa, Bart Platier desenvolveu uma temperatura baixa, Método baseado em plasma de pressão atmosférica para a produção de difusores de iluminação.

Perseguindo o difusor de iluminação ideal

"Para produzir o difusor de iluminação ideal, é imperativo monitorar e controlar os elétrons livres no plasma, pois eles influenciam muito as propriedades e o comportamento do plasma, "diz Platier. Por mais de 70 anos, A espectroscopia de ressonância de cavidade de micro-ondas (MCRS) tem sido o método de escolha para a investigação de elétrons livres em plasmas de baixa pressão. No MCRS, mudanças no comportamento ressonante de uma onda estacionária eletromagnética em uma cavidade fechada por paredes condutoras são determinadas pelo comportamento dos elétrons livres no plasma.

"A desvantagem do MCRS é que, até agora, é adequado apenas para plasmas de baixa pressão. Assim, para minha pesquisa, Eu desenvolvi ainda mais a técnica para plasmas de pressão atmosférica, "acrescenta Platier.

Atualizando MCRs para pressão atmosférica

Este trabalho fornece uma visão única em relação ao uso de MCRS em pressões atmosféricas. Para validar as revisões da técnica, Platier testou diferentes configurações de plasmas. Primeiro, ele considerou plasmas induzidos por fótons ultravioleta extremo (EUV), que são importantes para a indústria de semicondutores. Os testes forneceram informações valiosas sobre o comportamento dos elétrons livres e atuaram como uma transição natural para estudar os plasmas de pressão atmosférica.

Então Platier implementou a ferramenta atualizada para estudar plasmas de pressão atmosférica. Especificamente, ele estudou densidade de elétrons e frequência de colisão de elétrons gerados por campos de radiofrequência e pulsos de alta voltagem. Esses experimentos mostraram que esses plasmas produzem ondas acústicas que podem ser aplicadas a tratamentos de cicatrização de feridas em ambientes clínicos.