Plasma is vaak aangeduid als de vierde staat van materie. Het is onmisbaar in zowel ons dagelijks leven als in tal van wetenschappelijke en technologische toepassingen. Dit artikel bespreekt de intrigerende betekenis van plasma. We praten over de fundamentele definities en de geavanceerde toepassingen in diverse industrieën.
Plasma is een ionische staat van materie waarin een gedeelte van de moleculen geïoniseerd is. Dat houdt in dat ze vrije elektronen en ionen bevatten. Deze staat komt natuurlijk voor bij zeer hoge temperaturen of door elektrische ontladingen zoals bliksem. Plasma ontstaat wanneer gas wordt blootgesteld aan hoge energie als hitte of elektromagnetische velden. Daardoor verliezen atomen hun elektronen en vormen een geïoniseerd gas. In tegenstelling tot vaste stoffen, vloeistoffen en gassen bezit plasma unieke elektromagnetische eigenschappen door zijn geladen deeltjes. Deze eigenschappen maken het uiterst belangrijk voor diverse toepassingen zoals fluorescentielampen, plasma-tv’s en stormaanstekers kopen.
Plasma in de natuurkunde
Plasma wordt beschouwd als de vierde staat van materie naast vast, vloeibaar en gasvormig. Het is het meest voorkomende type materie in het universum. Het is vooral zichtbaar in sterren en interstellaire materie. Vanwege zijn unieke eigenschappen kan deze staat van materie geleiden en reageren op magnetische en elektrische velden. Dat maakt het onmisbaar in veel wetenschappelijke en industriële processen.
Plasma in de industrie
Plasma wordt gebruikt in de fabricage van halfgeleiders, in het snijden van metalen en in oppervlaktebehandelingen die de duurzaamheid verhogen. In de medische sector wordt deze staat van materie gebruikt voor sterilisatie van instrumenten en zelfs in vernieuwende therapieën voor wondgenezing en kankerbehandelingen. De potentie voor toekomstige toepassingen is enorm. Onderzoek richt zich op energieopwekking zoals in kernfusie en milieubescherming. Daar kan plasma een grote rol spelen in nieuwe technologieën voor afvalverwerking en waterzuivering.
Plasma in de kosmos
De zon en andere sterren zijn voorbeelden van natuurlijke plasma’s. Deze sterren zijn in feite gloeiende bollen van plasma die energie uitstralen door de fusie van waterstof in helium. Plasma speelt een onmisbare rol in de overdracht van energie en materie in de ruimte. Astrofysici bestuderen plasma om fenomenen zoals zonnevlammen en kosmische straling beter te begrijpen. Deze studies zijn nodig voor het begrijpen van fundamentele processen die plaatsvinden in ons universum. Die kunnen leiden tot betere voorspellingen over ruimteweer. Dat heeft dan een directe impact op de planeet waarop je dit nu leest. De aarde.
Duurzaamheid
Recente ontwikkelingen in deze vierde staat van materie-technologie hebben geleid tot innovatieve methoden voor het verwerken van afval en het zuiveren van water. Deze technologieën gebruiken plasma om schadelijke chemicaliën af te breken en zorgen zo voor een milieuvriendelijkere behandeling van afvalstoffen. Door het gebruik van plasma kunnen industriële processen minder afhankelijk worden van chemische additieven wat bijdraagt aan duurzamere productieprocessen. Ook kunnen deze technologieën een belangrijke rol spelen in de transitie naar schone energiebronnen. Zo zijn er processen die bijdragen aan de verbetering van de efficiëntie van zonne-energiepanelen. Dat doen ze door het oppervlak van de panelen te bewerken voor maximale absorptie en minimalisatie van reflectieverlies.
