Plasma wird oft als vierter aggregierter Materiezustand bezeichnet. Es wurde jahrzehntelang untersucht, aber Wissenschaftler haben noch viele Fragen zu den Eigenschaften von Plasma, die gelöst werden müssen. Es wird in einigen Branchen verwendet, und eine der wichtigsten Möglichkeiten zur Verwendung von Plasma ist Energie, dh ein thermonuklearer Reaktor. Wissenschaftler bemühen sich, einen künstlichen Stern direkt im Darm der Anlage zu entzünden, um eine Kernfusion mit der Aufnahme einer großen Energiemenge zu ermöglichen.
Wenn es möglich wäre, einen Reaktor zu schaffen, wäre das Problem eines Strommangels praktisch gelöst. Jetzt sind Wissenschaftler auf der ganzen Welt an der Bildung eines stabilen Plasma- „Zentrums“ der thermonuklearen Fusion beteiligt. Früher wurde berichtet, dass es Spezialisten aus China
gelungen ist , einen künstlichen Stern in einem Kernreaktor zu entzünden und seine Existenz für 100 Sekunden aufrechtzuerhalten. Jetzt konnten Wissenschaftler des California Institute of Technology mit einem Wasserstrahl und einer Kristallplatte unter freiem Himmel einen stabilen Plasmaring erzeugen.
„Uns wurde gesagt, dass dies unmöglich sei. Wir konnten jedoch einen stabilen Plasmaring herstellen, der seine Existenz so lange wie nötig ohne Vakuum oder Magnetfeld unterstützt “, sagte Francisco Pereira, eines der Mitglieder des Forschungsteams.
Dieser Plasmaring ist zwar nicht für Energie geeignet, da er „kalt“ ist. Um es zu erhalten, schickten Wissenschaftler einen sehr dünnen Wasserstrahl mit einer Dicke von nur 85 Mikrometern unter einem Druck von 612 Atmosphären auf eine kristalline Platte. Die Geschwindigkeit des Wasserstrahls betrug 305 m / s. Wissenschaftler vergleichen dies mit der Bewegung eines menschlichen Haares mit der Geschwindigkeit einer Kugel.
In diesem Fall trug die kristalline Oberfläche eine negative Ladung. Wenn Wasser darauf gelangt, werden positiv geladene Ionen erhalten. Dies wiederum erzeugt eine triboelektrische Ladung, die dazu beiträgt, Elektronen von der Wasseroberfläche zu heben und Atome und Moleküle in der Luft zu ionisieren. Der Plasmaring
erscheint also in der Luft. Es bleibt an Ort und Stelle, bis der Wasserstrahl weiter in die kristalline Platte schlägt.
Je besser die Oberfläche poliert ist, desto schärfer ist der erzeugte Plasmaring.
Der Plasmaring ist sehr klein, sein Durchmesser beträgt nur einige zehn Mikrometer. Wissenschaftler bemerkten, dass während des Experiments das Plasma beginnt, das Funksignal zu stören und die Arbeit der Smartphones der Wissenschaftler zu stören. „Wir haben dieses Phänomen noch nie erlebt. Wir glauben, dass alle beobachteten Effekte auf die Eigenschaften der im Experiment verwendeten Materialien zurückzuführen sind “, sagte Pereira.
Es ist noch zu früh, um über den kommerziellen Einsatz von Technologie zu sprechen - eine solche Methode zur Erzeugung von Plasma und sogar Kälte sieht zu spezifisch aus. Zwar glauben die Teilnehmer des Experiments, dass die Technologie zur Erzeugung eines Plasmas ohne die Verwendung starker elektromagnetischer Felder oder Vakuums möglicherweise zur Speicherung von Energie verwendet werden kann. Es stimmt, Spezialisten haben keine detaillierten Erklärungen zu diesem Thema hinterlassen.
Zuvor hatte eine andere Gruppe von Wissenschaftlern, diesmal vom Moskauer Institut für Physik und Technologie (MIPT), herausgefunden, dass die Bestrahlung von Gewebezellen mit kaltem Plasma zu ihrer Regeneration und einem Prozess führt, der als Verjüngung bezeichnet werden kann. Experten glauben, dass diese Eigenschaft von kaltem Plasma in der Medizin genutzt werden kann - zum Beispiel bei der Behandlung von nicht heilenden Wunden. Als Beispiel können Wunden aufgrund von Diabetes mellitus, Onkologie und HIV angeführt werden. Darüber hinaus treten bei älteren Menschen mit verschiedenen Gesundheitsproblemen häufig nicht heilende Wunden auf.
„Die positiven Daten, die wir nach der Plasmabehandlung beobachtet haben, können mit der Aktivierung des Autophagie-Mechanismus von Zellen verbunden sein. Dies führt dazu, dass beschädigte Organellen aus der Zelle entfernt werden, was letztendlich die Stoffwechselprozesse in der Zelle wieder in Gang setzt “,
sagt Elena Petersen, Mitautorin der Studie und Leiterin des Labors für zelluläre und molekulare Technologien am MIPT.
Kaltes Atmosphärendruckplasma, ein teilweise ionisiertes Gas mit einer Temperatur unter 100.000 Kelvin, kann auf dem Gebiet der Biologie und Medizin verwendet werden. Zusätzlich zur Wundheilung kann kaltes Plasma zur Bekämpfung schädlicher Bakterien eingesetzt werden.