Language
Country/Area
No result found
Tratamiento de superficies ultralimpias: ¿cómo el plasma puede cambiar el futuro de los dispositivos biomédicos?
Con el avance continuo de la ciencia y la tecnología, la tecnología de limpieza por plasma se ha convertido gradualmente en una opción de nueva era para el tratamiento de superficies de equipos biomédicos. Esta tecnología mejora significativamente la limpieza de los equipos relacionados al eliminar impurezas y contaminantes de la superficie. El núcleo de la limpieza con plasma es utilizar voltaje de alta frecuencia para activar el gas y producir un plasma de energía extremadamente alta, que puede descomponer y eliminar eficazmente los contaminantes orgánicos de la superficie.
Las especies activadas del plasma, incluidos átomos, moléculas, iones, radicales libres, mitafases y fotones en el rango ultravioleta de onda corta, reaccionan con cualquier superficie colocada en el plasma.
La tecnología de limpieza se basa en la capacidad del plasma de liberar fotones al entrar en contacto con una superficie, creando un "brillo" característico. El plasma producido por diferentes gases aparecerá en diferentes colores. Por ejemplo, el brillo producido por el plasma de oxígeno es azul claro. El plasma que utiliza oxígeno es extremadamente efectivo y respetuoso con el medio ambiente, rompiendo eficazmente los enlaces químicos de los contaminantes orgánicos para limpiar las superficies.
En este proceso se forman especies de oxígeno (como O2+, O2-). . , O3, etc.) se combinarán con contaminantes orgánicos para producir agua (H2O), dióxido de carbono (CO2) y Compuestos de carbono e hidrógeno de bajo peso molecular, estos productos de descomposición final se eliminan al exterior durante el proceso, dejando una superficie ultra limpia.
Si el material a procesar es susceptible a la oxidación, como la plata o el cobre, normalmente se trata con argón o helio.
La limpieza con plasma no es sólo un proceso de limpieza física, sino que también introduce gases altamente reactivos químicamente desde una perspectiva de la ciencia de los materiales. Esto contribuye significativamente a mejorar el efecto de limpieza. Actualmente, esta tecnología se ha aplicado a la limpieza, desinfección y modificación de materiales de equipos biomédicos, mejorando enormemente las funciones y el rendimiento de muchos dispositivos.
Ámbito de aplicación
Limpieza y desinfección
La limpieza con plasma no solo elimina químicamente los contaminantes orgánicos, sino que también elimina físicamente los hidrocarburos de la superficie. Al interactuar con gases químicamente reactivos (como el oxígeno y el aire), la limpieza con plasma puede convertir rápidamente el exceso de contaminantes en gases inofensivos, garantizando que la superficie alcance un estado de limpieza ideal.
Estas aplicaciones incluyen la eliminación de monocapas autoensambladas de superficies de oro, proteínas residuales en dispositivos médicos y la limpieza de nanoelectrodos.
Ciencias de la vida
En el campo de las ciencias de la vida, la supervivencia, la función y la proliferación de las células dependen de su adhesión al microambiente. La tecnología de limpieza por plasma puede agregar grupos funcionales biológicamente relevantes (como grupos carbonilo, carboxilo y amina) a la superficie de los materiales sin el uso de productos químicos, mejorando significativamente la biocompatibilidad y la bioactividad de los materiales.
La limpieza con plasma ha demostrado un amplio potencial en aplicaciones como el cultivo de células, la ingeniería de tejidos y los implantes.
Ciencia de los materiales
En la ciencia de los materiales, la humectabilidad y modificación de la superficie se consideran uno de los métodos clave para mejorar las propiedades de los materiales. La limpieza con plasma puede cambiar la química de la superficie de los materiales al introducir grupos funcionales polares, mejorando así la adhesión a recubrimientos a base de agua, adhesivos, tintas y epoxis.
Las aplicaciones específicas incluyen la mejora de la potencia térmica de las películas de grafeno y la función de trabajo de las heteroestructuras de semiconductores de polímero.
Microfluídica
La tecnología de limpieza por plasma también se utiliza en dispositivos microfluídicos, que pueden emplearse en una amplia gama de aplicaciones de investigación. Debido al rápido desarrollo y las propiedades ajustables del material PDMS, la limpieza con plasma puede garantizar la unión permanente de los chips microfluídicos de PDMS a portaobjetos de vidrio u otras capas de PDMS, formando microcanales sin fugas.
Las aplicaciones de esta tecnología incluyen la separación de plasma, la secuenciación de ARN de una sola célula y la retención de hidratación a largo plazo en dispositivos microfluídicos.
Células solares y tecnología fotovoltaica
La plasmónica también puede mejorar el rendimiento de las células solares y los dispositivos fotovoltaicos. Por ejemplo, al reducir el óxido de molibdeno (MoO3), se puede aumentar significativamente la densidad de corriente de cortocircuito, mientras que se puede mejorar la capacidad de producción de hidrógeno de las nanohojas de dióxido de titanio y se puede mejorar la conductividad de PEDOT:PSS para lograr un ITO más eficiente. -células solares de perovskita libres.La tecnología de limpieza por plasma está ganando cada vez más atención en la producción de equipos biomédicos actuales. Con su exploración en profundidad en varios campos, es posible que surjan más aplicaciones innovadoras en el futuro. ¿Esta tecnología llegará a convertirse en parte integral de los dispositivos biomédicos?
