Language
Country/Area
No result found
Traitement de surface ultra-propre : comment le plasma peut-il changer l'avenir des dispositifs biomédicaux ?
Avec les progrès continus de la science et de la technologie, la technologie de nettoyage au plasma est progressivement devenue un choix de nouvelle ère pour le traitement de surface des équipements biomédicaux. Cette technologie améliore considérablement la propreté des équipements associés en éliminant les impuretés et les contaminants de surface. Le cœur du nettoyage au plasma consiste à utiliser une tension haute fréquence pour activer le gaz afin de produire un plasma à très haute énergie, qui peut décomposer et éliminer efficacement les polluants organiques à la surface.
Les espèces activées du plasma, y compris les atomes, les molécules, les ions, les radicaux libres, les mitaphases et les photons dans la gamme des ultraviolets à ondes courtes, réagissent avec n'importe quelle surface placée dans le plasma.
La technologie de nettoyage repose sur la capacité du plasma à libérer des photons au contact d'une surface, créant ainsi une « lueur » caractéristique. Le plasma produit par différents gaz apparaîtra dans différentes couleurs. Par exemple, la lueur produite par le plasma d’oxygène est bleu clair. Le plasma utilisant de l’oxygène est extrêmement efficace et respectueux de l’environnement, brisant efficacement les liaisons chimiques des contaminants organiques pour nettoyer les surfaces.
Dans ce processus, des espèces d'oxygène (telles que O2+, O2-) se forment . , O3, etc.) se combineront avec les polluants organiques pour produire de l'eau (H2O), du dioxyde de carbone (CO2) et Composés d'hydrogène de carbone à faible poids moléculaire, ces produits de décomposition finaux sont évacués à l'extérieur pendant le processus, laissant derrière eux une surface ultra-propre.
Si le matériau à traiter est sensible à l’oxydation, comme l’argent ou le cuivre, il est généralement traité avec de l’argon ou de l’hélium.
Le nettoyage au plasma n’est pas seulement un processus de nettoyage physique, mais introduit également des gaz hautement réactifs chimiquement du point de vue de la science des matériaux. Cela contribue de manière significative à améliorer l’effet de nettoyage. Actuellement, cette technologie a été appliquée au nettoyage, à la désinfection et à la modification matérielle des équipements biomédicaux, améliorant considérablement les fonctions et les performances de nombreux appareils.
Champ d'application
Nettoyage et désinfection
Le nettoyage au plasma élimine non seulement chimiquement les contaminants organiques, mais élimine également physiquement les hydrocarbures de la surface. En interagissant avec des gaz chimiquement réactifs (tels que l’oxygène et l’air), le nettoyage au plasma peut rapidement convertir les contaminants en excès en gaz inoffensifs, garantissant que la surface atteint un état de propreté idéal.
Ces applications comprennent l’élimination de monocouches auto-assemblées à partir de surfaces d’or, de protéines résiduelles sur des dispositifs médicaux et le nettoyage de nanoélectrodes.
Sciences de la vie
Dans le domaine des sciences de la vie, la survie, la fonction et la prolifération des cellules dépendent toutes de leur adhésion au microenvironnement. La technologie de nettoyage au plasma peut ajouter des groupes fonctionnels biologiquement pertinents (tels que des groupes carbonyle, carboxyle et amine) à la surface des matériaux sans utiliser de produits chimiques, améliorant ainsi considérablement la biocompatibilité et la bioactivité des matériaux.
Le nettoyage au plasma a montré un large potentiel dans des applications telles que la culture cellulaire, l’ingénierie tissulaire et les implants.
Science des matériaux
En science des matériaux, la mouillabilité et la modification de la surface sont considérées comme l’une des méthodes clés pour améliorer les propriétés des matériaux. Le nettoyage au plasma peut modifier la chimie de surface des matériaux en introduisant des groupes fonctionnels polaires, améliorant ainsi l’adhérence aux revêtements, adhésifs, encres et époxydes à base d’eau.
Les applications spécifiques incluent l’amélioration de la puissance thermique des films de graphène et de la fonction de travail des hétérostructures semi-conductrices polymères.
Microfluidique
La technologie de nettoyage au plasma est également utilisée dans les dispositifs microfluidiques, qui peuvent être utilisés dans une large gamme d'applications de recherche. En raison du développement rapide et des propriétés ajustables du matériau PDMS, le nettoyage au plasma peut assurer une liaison permanente des puces microfluidiques PDMS aux lames de verre ou à d'autres couches PDMS, formant des microcanaux sans fuite.
Les applications de cette technologie comprennent la séparation du plasma, le séquençage de l’ARN monocellulaire et la rétention d’hydratation à long terme dans les dispositifs microfluidiques.
Cellules solaires et technologie photovoltaïque
La plasmonique peut également améliorer les performances des cellules solaires et des dispositifs photovoltaïques. Par exemple, en réduisant l'oxyde de molybdène (MoO3), la densité de courant de court-circuit peut être considérablement augmentée, tandis que la capacité de production d'hydrogène des nanofeuilles de dioxyde de titane peut être améliorée et la conductivité du PEDOT:PSS peut être améliorée pour obtenir un ITO plus efficace. -cellules solaires à pérovskite sans plomb.
La technologie de nettoyage au plasma gagne de plus en plus d’attention dans la production d’équipements biomédicaux d’aujourd’hui. Grâce à son exploration approfondie dans divers domaines, des applications plus innovantes pourraient émerger à l’avenir. Cette technologie deviendra-t-elle partie intégrante des dispositifs biomédicaux ?
