Plasma là gì? Ứng dụng plasma trong cuộc sống hiện nay

Plasma là gì? Khái niệm này chắc không còn xa lạ với người dân Việt Nam nữa. Các nhà nghiên cứu đã triển khai plasma ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vực cuộc sống, mặt vật lý cũng như sinh học. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu các thông tin chính về plasma và các ứng dụng trong cuộc sống.

Khái niệm về Plasma là gì?

Bạn đang thắc mắc về khái niệm Plasma là gì? Plasma là một loại trạng thái vật chất xuất hiện đầu tiên trong vũ trụ. Mọi người vẫn lầm tưởng rằng trước kia các trạng thái vật chất trong vũ khí tồn tại dưới dạng rắn, lỏng, khí nhưng chính xác còn có plasma nữa nhé.

Plasma là trạng thái vật chất có mặt đầu tiên trong vũ trụ

Trạng thái Plasma xuất hiện trong trường hợp các nguyên tử hoặc phân tử của vật chất bị ION hoá. Plasma nghĩ đơn giản là một loại khí ion hóa gồm có các nguyên tử, electron, ion, phân tử, đoạn phân tử và nhiều dạng kích thích điện tử. Hiện nay có 2 dạng plasma chính, đó là plasma nóng và plasma nguội. 

Plasma nóng

Loại này xuất hiện khi sự ion hóa xảy ra lúc va chạm nhiệt giữa các nguyên tử hoặc phân tử ở nhiệt độ rất cao. Lúc mà nhiệt độ lên cao sẽ xảy ra tình trạng các electron tách ra khỏi nguyên tử, nhiệt độ lớn thì các nguyên tử sẽ bị ion hóa. Các nguyên tử bị ion hóa cao nhất thì chỉ còn các hạt nhân và electron tách trời ra mà thôi. 

Plasma nguội

Trường hợp các ion hóa xảy ra do nhận nguồn năng lượng từ bên ngoài vào. Chẳng hạn như các bức xạ điện từ, lúc này có plasma nguội xuất hiện. Chẳng hạn như hiện tượng phóng điện trong điện khí.

Khi đó, electron bắn từ catod ra dẫn tới việc ion hóa một số phần tử trung hòa. Sau đó các electron mới nhanh chóng tác ra chuyển động cực kỳ nhanh trong môi trường điện và làm ion hóa các phân tử khác.

Hiện tượng ion hóa mang tính dây chuyền với tốc độ nhanh nhanh khiến chất khí nhanh chóng sang trạng thái plasma. Lúc này thì cấu tạo của plasma sẽ có các ion dương, ion âm, electron và các phân tử trung hòa.

Trường hợp làm nguội Plasma trung tính bằng tia Laser

Các yếu tố liên quan mật thiết với plasma

Hcare sẽ cung cấp cho bạn thông tin về các yếu tố tác động chính tới trạng thái plasma:

Nhiệt độ

Nhiệt độ ở plasma sẽ được đo bằng Kelvin hay Electronvolt. Nhiệt độ cao để củng cố cho quá trình ion hóa, thực hiện phá vỡ liên kết giữa nhân các nguyên tử và điện tử. Quá trình ion hóa được xem là đặc trưng của plasma.

 Lúc ở trạng thái nhiệt độ thấp thì các ion và electron liên kết với nhau tạo thành các nguyên tử. Ở ngay lúc này thì tình trạng của plasma sẽ biến đổi để thành khí.

Điện thế

Plasma sẽ xuất hiện ở các hố đen có điện thế lớn, do vậy điện thế có vai trò quan trọng với plasma, đây chính là chất dẫn nhiệt. Điện thế có giá trị được xác định qua cách đo và tìm mật độ điện tích thuần. Plasma không trung tính thì mật độ thấp với lực đẩy tĩnh điện.

Từ hóa

Quá trình từ hóa của plasma gây ảnh hưởng tới chuyển động các hạt mang điện nhờ điện trường mạnh mẽ. Những plasma nhiễm từ có đặc tính di chuyển song song với phương từ trường khác. 

Plasma được tác động từ nhiều yếu tố khác nhau

Ứng dụng của plasma 

Hcare sẽ giới thiệu tới bạn các ứng dụng của plasma cụ thể ở phần bên dưới: 

Cơ khí kỹ thuật

Trong lĩnh vực cơ khí kỹ thuật rất nhiều người chú ý tới các vấn đề hàn plasma, máy cắt plasma, cắt plasma, thế plasma hay khí plasma. Rõ ràng rằng việc ứng dụng plasma trong ngành này rộng rãi và mang lại hiệu quả sản xuất cao. 

Đó là việc ứng dụng thiết kế các dòng máy hiện đại, tăng năng suất làm việc, tạo ra các sản phẩm đạt chuẩn chất lượng. Từ đó sẽ tiết kiệm sức lao động nhiều hơn cách làm truyền thống.

Có nhiều loại máy cắt sử dụng công nghệ plasma tiên tiến. Các kỹ thuật viên còn ứng dụng công nghệ này để chế tạo ra các thiết bị hay kết cấu thép cao cấp. Hàn hồ quang plasma giúp tăng lượng nhiệt cao hơn, tốc độ nhanh, nguồn năng lượng cũng nhiều và tập trung tốt hơn. 

Y học

Hiện nay trong ngành y học, công nghệ plasma được ứng dụng rộng rãi: 

• Ứng dụng plasma để điều trị các vết thương cấp tính, giúp điều trị các bệnh da liễu hay trong các ca phẫu thuật thẩm mỹ

• Các bác sĩ đã sử dụng tia plasma lạnh để làm lành vết thương, hạn chế người bị bệnh nhiễm khuẩn. Công nghệ này sử dụng các electron và ion bắn phá vỡ màng tế bào do vi sinh vật hình thành

• Plasma tạo ra các protein có kích cỡ lớn hay các kháng thể loại bỏ sự xâm nhập của vi sinh vật gây nhiễm trùng

Vũ trụ và thiên văn học

Plasma là một trạng thái vật chất quan trọng trong vũ trụ, tồn tại trong tầng điện ly. Trong hệ mặt trời và ở các hành tinh khác của vũ trụ đều chứa plasma ở các dạng khác nhau. Khi đó chúng sẽ có liên quan tới các loại máy bay đi vào khoảng không gian trên bầu trời hay các dự án phóng vật chất vào trong vũ trụ.

Plasma được ứng dụng nhiều trong cuộc sống

Trên đây là các thông tin liên quan đến công nghệ plasma đang được sử dụng phổ biến trong nhiều ngành nghề mang lại chất lượng cuộc sống tốt hơn cho con người.