Language
Country/Area
No result found
Сверхчистая обработка поверхности: как плазма может изменить будущее биомедицинских устройств?
Благодаря постоянному развитию науки и техники технология плазменной очистки постепенно стала выбором новой эры для обработки поверхностей биомедицинского оборудования. Эта технология значительно повышает чистоту соответствующего оборудования за счет удаления поверхностных загрязнений и примесей. Суть плазменной очистки заключается в использовании высокочастотного напряжения для активации газа с целью получения сверхвысокоэнергетической плазмы, способной эффективно разлагать и удалять органические загрязнители с поверхности.
Активированные частицы плазмы, включая атомы, молекулы, ионы, свободные радикалы, митафазы и фотоны в коротковолновом ультрафиолетовом диапазоне, реагируют с любой поверхностью, помещенной в плазму.
Технология очистки основана на способности плазмы испускать фотоны при контакте с поверхностью, создавая характерное «свечение». Плазма, создаваемая разными газами, будет иметь разные цвета. Например, свечение кислородной плазмы имеет светло-голубой цвет. Плазма с использованием кислорода чрезвычайно эффективна и экологически безопасна, она эффективно разрушает химические связи органических загрязнений и очищает поверхности.
В этом процессе образуются формы кислорода (такие как O2+, O2-) . , O3 и т. д.) будут соединяться с органическими загрязнителями, образуя воду (H2O), углекислый газ (CO2) и Низкомолекулярные соединения углерода и водорода, эти конечные продукты разложения, выбрасываются наружу в ходе процесса, оставляя после себя сверхчистую поверхность.
Если обрабатываемый материал подвержен окислению, например, серебро или медь, его обычно обрабатывают аргоном или гелием.
Плазменная очистка — это не только физический процесс очистки, но и процесс введения высокореактивных с точки зрения материаловедения газов. Это вносит значительный вклад в улучшение эффекта очистки. В настоящее время эта технология применяется для очистки, дезинфекции и модификации материалов биомедицинского оборудования, что значительно улучшает функции и производительность многих устройств.
Область применения
Чистка и дезинфекция
Плазменная очистка не только химически удаляет органические загрязнения, но и физически удаляет углеводороды с поверхности. Взаимодействуя с химически активными газами (такими как кислород и воздух), плазменная очистка способна быстро преобразовывать избыточные загрязнения в безвредные газы, гарантируя достижение поверхностью идеально чистого состояния.
Эти приложения включают удаление самоорганизующихся монослоев с золотых поверхностей, остаточных белков на медицинских устройствах и очистку наноэлектродов.
Науки о жизни
В области наук о жизни выживание, функционирование и пролиферация клеток зависят от их адгезии к микросреде. Технология плазменной очистки позволяет добавлять биологически значимые функциональные группы (такие как карбонильные, карбоксильные и аминогруппы) на поверхность материалов без использования химикатов, значительно улучшая биосовместимость и биоактивность материалов.
Плазменная очистка продемонстрировала широкий потенциал в таких областях применения, как культивирование клеток, тканевая инженерия и имплантация.
Материаловедение
В материаловедении смачиваемость и модификация поверхности считаются одними из ключевых методов улучшения свойств материалов. Плазменная очистка может изменить химию поверхности материалов путем введения полярных функциональных групп, тем самым улучшая адгезию к покрытиям на водной основе, клеям, чернилам и эпоксидным смолам.
Конкретные области применения включают улучшение тепловой мощности графеновых пленок и работы выхода полимерных полупроводниковых гетероструктур.
Микрофлюидика
Технология плазменной очистки также используется в микрофлюидных устройствах, которые могут применяться в широком спектре исследовательских приложений. Благодаря быстрому развитию и регулируемым свойствам материала PDMS плазменная очистка может обеспечить постоянное соединение микрофлюидных чипов PDMS со стеклянными предметными стеклами или другими слоями PDMS, образуя герметичные микроканалы.
Применение этой технологии включает разделение плазмы, секвенирование РНК отдельных клеток и долгосрочное удержание гидратации в микрофлюидных устройствах.
Солнечные элементы и фотоэлектрические технологии
Плазмоника также может улучшить производительность солнечных элементов и фотоэлектрических устройств. Например, за счет снижения содержания оксида молибдена (MoO3) можно значительно увеличить плотность тока короткого замыкания, а также улучшить способность нанолистов диоксида титана к производству водорода и повысить проводимость PEDOT:PSS для достижения более эффективного ITO. -перовскитные солнечные элементы.
Технология плазменной очистки привлекает все больше внимания в современном производстве биомедицинского оборудования. Благодаря ее глубокому изучению в различных областях в будущем могут появиться более инновационные приложения. Станет ли эта технология неотъемлемой частью биомедицинских устройств?
