Plasma Là Gì? Phân Loại Và Ứng Dụng Của Plasma Trong Cuộc Sống

Plasma là gì? Tính chất và ứng dụng của Plasma trong tự nhiên là gì? Bài viết này của Inox Kim Vĩnh Phúc sẽ giúp bạn phân loại khái niệm plasma và ứng dụng của nó trong cuộc sống của bạn nhé!

Định nghĩa Plasma là gì?

Plasma được định nghĩa là một trong bốn trạng thái cơ bản của vật chất. Được nhà hóa học Irving Langmuir mô tả lần đầu vào những năm 1920. Bao gồm khí ion. Nói cách khác, nguyên tử đã mất một số electron tự do trong quỹ đạo của chúng.

plasma là gì

Định nghĩa Plasma là gì?

Plasma được tạo ra một cách nhân tạo bằng việc đốt nóng các khí trung tính. Hoặc chịu các tác động của trường điện từ mạnh đến mức chất khí bị ion hóa trở nên ngày càng dẫn điện. Kết quả là, các ion và electron mang điện bị ảnh hưởng bởi các trường điện từ ở xa. 

Đáp ứng của plasma đối với trường điện từ được sử dụng trong nhiều thiết bị công nghệ hiện đại, chẳng hạn như tivi plasma hay máy khắc plasma.

Phân loại Plasma hiện nay

Sau khi hiểu rõ khái niệm về Plasma? Hãy cùng Inox Kim Vĩnh Phúc giải đáp những thông tin liên quan đến phân loại. Hiện nay, các nhà nghiên cứu phân loại plasmas thành hai loại phổ biến.

plasma là gì

Phân loại Plasma hiện nay

Plasma nóng

Có loại plasma nhiệt được tạo ra bởi quá trình ion hóa mạnh bên trong. Tức là, khi nhiệt độ cao, các electron bên trong phân ly, gây ra sự chuyển đổi cực của nguồn (âm sang dương). Nếu đạt đến cực đại, chúng ta sẽ có 100% số êlectron thoát ra khỏi nguyên tử và hạt nhân.

Plasma nguội

Thứ hai là plasma lạnh, ít phổ biến hơn plasma nóng. Không giống như plasma nhiệt. Plasma lạnh bị ảnh hưởng bởi sự tách biệt với bên ngoài. Nếu có một luồng bức xạ, đặc biệt là bức xạ điện từ, một chất ion hóa cực mạnh sẽ tạo ra một plasma lạnh.

Tính chất của Plasma là gì?

Plasma và khí ion hóa có những đặc tính và hành vi khác với các trạng thái khác. Sự chuyển đổi giữa chúng chủ yếu là vấn đề đặt tên và khả năng diễn giải. Tùy thuộc vào mật độ và nhiệt độ của môi trường plasma, một dạng ion hóa một phần hoặc toàn bộ có thể được tạo ra.

Dấu hiệu neon hoặc tia chớp là những ví dụ về plasma bị ion hóa một phần. Tầng điện ly của Trái đất là plasma. Lõi của mặt trời là một trong những ví dụ của plasma ion hóa hoàn toàn.

plasma là gì

Tính chất của Plasma là gì?

Plasma là một môi trường trung tính về điện bao gồm các điện cực âm và dương không kết nối. Tổng điện tích plasma gần như bằng không. Bất kỳ chuyển động nào của plasma tích điện đều có thể ảnh hưởng và bị ảnh hưởng bởi các trường tích điện khác.

Điện tích dương trong ion đạt được bằng cách loại bỏ các electron xung quanh hạt nhân. Trong số đó, tổng số electron bị loại bỏ có liên quan đến sự tăng nhiệt độ hoặc mật độ cục bộ của các loài bị ion hóa.

Quá trình trên đi kèm với sự phân ly của các liên kết phân tử. Mặc dù các quá trình hóa học tương tác với các ion trong chất lỏng là khác nhau rõ ràng. Hoặc hành vi của các ion dùng chung trong kim loại.

Yếu tố xác định plasma

Plasma là dạng vật chất phổ biến nhất. Plasma chủ yếu liên kết với các ngôi sao, môi trường nội bào hiếm cùng các vùng giữa các thiên hà.

plasma là gì

Yếu tố xác định plasma

  • Plasma xấp xỉ: Áp dụng khi tham số plasma đại diện cho số hạt mang điện tích trong hình cầu Debye. 
  • Tương tác hàng loạt: Tầm soát Debye có thời gian ngắn so với kích thước vật lý của Plasma. Tiêu chuẩn ngày có nghĩa là các tương tác trong cơ thể Plasma quan trọng hơn các cạnh của nó. Khi tiêu chí này được đáp ứng, Plasma ở trạng thái gần như trung tính.
  • Tần số: Tần số plasma electron lớn so với tần số va chạm trung hòa, từ đó tạo ra bởi dao động plasma của các electron. Khi các điều kiện hợp lệ, tương tác tĩnh điện chiếm ưu thế trong các quá trình động lực học khí truyền thống.

Plasma được ứng dụng vào lĩnh vực nào?

Cho đến thời điểm hiện tại, Plasma đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Có thể kể đến đó là khía cạnh đời sống, phát triển con người, công nghệ:

Ứng dụng vào công nghệ hàn

Hàn các mẫu nút là lĩnh vực thứ hai mà plasma phát huy tác dụng. Đặc biệt, các thanh kết nối của máy bay quân sự sẽ sử dụng plasma. Đảm bảo kết nối chặt chẽ giữa các đầu nối. Đặc tính của plasma là tạo ra một dạng ion hóa. Áp dụng điều này, các nhà khoa học đã có thể bảo vệ các khớp khỏi các tác động oxy hóa thông thường.

plasma là gì

Ứng dụng trong công nghệ hàn

Ứng dụng vào cơ khí/máy dập/ robot/máy cắt Plasma CNC

Khi ứng dụng của plasma được biết đến, ngành công nghiệp gia công đã tăng tốc. Việc cắt và hàn các thanh kim loại nhanh hơn, sắc nét hơn và ít tốn thời gian hơn trước đây. Tương tự như vậy, máy cắt plasma sử dụng tia plasma để tạo hình vết cắt theo hình vẽ.

plasma là gì

Ứng dụng vào cơ khí/máy dập/ robot/máy cắt Plasma CNC

Do tốc độ cắt nhanh, nhỏ gọn, cung đường cắt đẹp và chuyển động cong,… nên nó được dùng trong chế tạo rô bốt.

Ứng dụng vào y học

Cuộc cách mạng y sinh của thế kỷ 21 tất nhiên không thể tách rời sự đóng góp của cái tên Plasma. Nhiều năm trước, khi Plasma chưa được sử dụng nhiều. Y học đã sử dụng các đặc tính của Plasma để tiêu diệt vi khuẩn.

plasma là gì

Ứng dụng vào y học

Nhưng cách làm này tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây tổn thương mô và cần được ngừng sử dụng. Cho đến 15 năm trước, việc phát minh ra ứng dụng của plasma lạnh đã mở ra một làn sóng phát triển y học. Được sự quan tâm của các bác sĩ và chuyên gia y tế.

Ngày nay, plasma lạnh tiếp tục được sử dụng trong lĩnh vực y tế để thúc đẩy quá trình chữa lành vết thương. Khi công nghệ ngày càng phát triển, những hạn chế của tác động plasma lên các mô xung quanh đã được loại bỏ. 

Đức và Nhật Bản là những nước đầu tiên sử dụng Plasma trong y học và vai trò của Plasma vẫn đang được nghiên cứu.

Ứng dụng vào ngành công nghiệp bảo quản thực phẩm

Hiệu suất tiệt trùng hoàn toàn phù hợp để bảo quản thực phẩm. Khi đó Plasma, lớp lipid sẽ tránh được sự bão hòa và các acid amin không bị oxy hóa. Do đó, Plasma có thể cung cấp khả năng kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm.

Như vậy qua bài viết trên bạn đã hiểu được khái niệm Plasma là gì, tính chất của nó và những ứng dụng của Plasma trong đời sống. Hãy theo dõi bài viết của chúng mình tại inoxkimvinhphu.com nhé!