Amerikanische Wissenschaftler haben ein einfaches, tragbares Gerät hergestellt, das bis zu fünf Zentimeter lange Plasmajets erzeugen kann. Da die Temperatur der blauen Jets im Bereich der Raumtemperatur liegt, eignen sie sich für biomedizinische Anwendungen zur Oxidation biologischer Substanzen. Das Raumtemperaturplasma kann so beispielsweise zur Beschleunigung der Wundheilung, zum Entfernen von Zahnbelag oder auch zur Sterilisation eingesetzt werden, berichten die Wissenschaftler von der der Old Dominion Universität in Virginia.
Im Gegensatz zu den von Reaktoren bekannten Plasmen ? Gasen aus ionisierten Atomen und freien Elektronen ?, die bei Atmosphärendruck eine Temperatur von mehreren tausend Grad Celsius aufweisen, kann das von Mounir Laroussi und seinen Kollegen erzeugte Plasma mit der Hand berührt werden (siehe
Bild). Es eignet sich somit für biomedizinische Anwendungen und wird zudem von einer kompakten, tragbaren “Kanone” erzeugt.
Diese besteht aus zwei dünnen, etwa zweieinhalb Zentimeter Durchmesser aufweisenden Glasscheiben, die mit Kupferelektroden versehen und in einem Abstand von mehreren Millimetern konzentrisch angeordnet sind. Der Mittelpunkt der beiden Scheiben ist zudem mit einem kleinen Loch versehen, und die ganze Anordnung befindet sich in einem Zylinder, der mit Heliumgas aufgefüllt ist (siehe Schema).
Wenn nun nur wenige Sekundenbruchteile kurze Spannungspulse an die Elektroden angelegt werden, so findet zwischen ihnen eine elektrische Entladung statt, die das Heliumgas ionisiert. Durch genaue Einstellung der Stärke der Spannungspulse und der Strömungsgeschwindigkeit des Heliumgases kann somit ein mehrere Zentimeter langer Plasmajet erzeugt werden, der durch eine Öffnung aus dem Zylinder austritt.
Die Forscher haben in ihrer Studie das Emissionsspektrums ihres Plasmas mittels eines optischen Spektrographen analysiert und wollen nun zusammen mit Partnern erste technische Anwendungen erproben.
Applied Physics Letters (Band 87, Artikel 113902) Stefan Maier
