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超乾淨的表面處理：等離子體如何改變生物醫學設備的未來？
隨著科技的不斷進步，等離子體清洗技術逐漸成為生物醫學設備表面處理的新時代選擇。這種技術藉由去除表面雜質和污染物，使相關設備的清潔度顯著提高。等離子體清洗的核心在於利用高頻電壓激活氣體，產生能量極高的等離子體，這些等離子體能夠有效地分解和去除表面的有機污染物。
等離子體的激活物質，包括原子、分子、離子、自由基、米塔穩態以及短波紫外線範圍內的光子，會與任何放入等離子體中的表面發生反應。
這種清潔技術的原理基於等離子體在與表面接觸後，能夠釋放出光子，並形成代表性特徵的“光輝”。不同氣體產生的等離子體會呈現出不同的顏色。例如，氧氣等離子體產生的光輝為淺藍色。使用氧氣的等離子體極具效果且環保，能夠有效地打破有機污染物的化學鍵，進而清理表面。
在這一過程中，形成的氧物種（如O2+、O2-、O3等）將與有機污染物結合，生成水（H2O）、二氧化碳（CO2）和低分子量碳氫化合物，這些最終的分解產物會在處理過程中被排出室外，留下超乾淨的表面。
如果待處理的材料容易被氧化，例如銀或銅，則通常使用氬氣或氦氣進行處理。
等離子體清洗不僅僅是一種物理清潔過程，同時也能從材料科學的角度引入極具化學反應性的氣體。這對於提高清潔效果有著顯著的貢獻。目前，這種技術已經應用於生物醫學設備的清潔、消毒以及材料改性，讓許多設備在功能與性能上都有了大幅提升。
應用範疇
清潔與消毒
等離子體清洗在去除有機污染物的過程中，不僅能因應化學反應，還能物理性地去除表面上的碳氫化合物。通過與化學反應氣體（如氧氣、空氣）的相互作用，等離子體清洗能迅速將那多餘的污染物轉化為無害的氣體，確保表面達到理想的清潔狀態。
這些應用包括去除金表面的自組裝單分子層、醫療設備上的殘留蛋白質、以及 nanoelectrode 的清洗等。
生命科學
在生命科學領域，細胞的存活、功能及增殖都依賴於其與微環境的黏附性。等離子體清洗技術在不使用化學品的情況下，能夠向材料表面添加生物相關的功能基團（例如羰基、羧基和胺基），顯著提升材料的生物相容性和生物活性。
等離子體清洗在細胞培養、組織工程、植入物等方面的應用展示出了廣泛的潛力。
材料科學
在材料科學中，表面濕潤性和改性被視為提升材料特性的關鍵方法之一。等離子體清洗能夠透過引入極性功能基團來改變材料的表面化學特徵，從而提高對水性塗層、黏合劑，油墨和環氧樹脂的黏附性。
具體應用包括提升石墨烯薄膜的熱功率和聚合物半導體異質結構的工作函數等。
微流控技術
等離子體清洗技術在微流控裝置中的應用同樣不可小覷，這些裝置可廣泛應用於多種研究。由於PDMS材質的快速開發和可調特性，等離子體清洗可以確保PDMS微流控芯片與玻璃滑片或其他PDMS層的永久性粘合，形成無漏水的微通道。
這種技術的應用涵蓋血漿分離、單細胞RNA測序以及微流控設備的長期水合保留等。
太陽能電池與光伏技術
等離子體同樣能增強太陽能電池及光伏設備的性能。比如，通過還原鉬氧化物（MoO3），能顯著提高短路電流密度，同時改善二氧化鈦納米片的氫產生能力，提升PEDOT:PSS的導電性以實現更高效的無ITO鈣鈦礦太陽能電池。
在如今的生物醫學設備生產中，等離子體清洗技術的重視程度越來越高，隨著其在各領域的深入探索，未來或許會出現更多創新應用。这项技术是否会成长为生物医学设备不可或缺的一部分呢？
