Nguyên lý plasma được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực khoa học và sản xuất mang lại những lợi ích vượt trội. MEV Việt Nam sẽ cung cấp các thông tin chi tiết về loại trạng thái vật chất này trong bài viết dưới đây.
Định nghĩa về plasma và tính chất của nó
Định nghĩa về plasma
Plasma là một trong bốn trạng thái tự nhiên của vật chất, cùng với rắn, lỏng và khí. Nó được tạo ra khi các nguyên tử hoặc phân tử bị ion hóa, tức là mất đi electron và trở thành ion. Ngoài ra, plasma còn được xem là một dạng ly tử thể thuộc trạng thái thứ tư của vật chất.
Mặc dù không hề phổ biến trên Trái Đất, nhưng hơn 99% vật chất thấy được trong vũ trụ đều đang tồn tại dưới dạng plasma. Đó có thể là các ngôi sao, mặt trời, sét hay đèn huỳnh quang,…
Hiện tại, có hai dạng plasma chính là plasma nguội và plasma nóng. Trong đó, plasma nguội xuất hiện khi các ion hóa xảy ra do nhận năng lượng từ các dòng vật chất bên ngoài, chẳng hạn như bức xạ điện từ hay hiện tượng phóng điện trong điện khí. Còn plasma nóng xuất hiện khi sự ion hóa xảy ra lúc các nguyên tử hay phân từ va chạm nhiệt ở nhiệt độ rất cao.
Tính chất của plasma
Tính chất và hành vi của khí plasma và khí ion hóa không giống với những trạng thái khác. Bởi vậy khi nó có sự chuyển đổi theo nhiệt độ môi trường thì các ion hóa một phần hay toàn phần sẽ được tạo ra.
Có thể nói rằng, plasma là một môi trường trung tính về điện của các hạt âm và dương. Tổng thể điện tích của plasma gần như bằng 0. Các hạt không liên kết và cũng không tự do trọng lực. Khi chuyển động, các hạt tích điện sẽ tạo ra từ trường. Bất kỳ chuyển động nào của plasma tích điện dù lớn hay nhỏ đều sẽ ảnh hưởng và chịu ảnh hưởng từ các trường tích điện khác quanh nó.
Nguyên lý plasma là gì?
Nguyên lý plasma là bộ quy tắc và định luật vật lý mô tả các tính chất và hiện tượng của plasma. Nó là một lĩnh vực quan trọng của vật lý và khoa học ứng dụng. Được nghiên cứu sâu rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm vật lý hạt nhân, vật liệu, y học, năng lượng,…
Dưới đây chính là một số nguyên lý plasma cơ bản:
- Nguyên lý điện tích: Plasma có sự hiện diện của các hạt ion và electron mang điện tích, tạo nên trường điện trong plasma. Trường điện này làm cho các hạt ion và electron trong plasma tương tác với nhau.
- Nguyên lý tính khí: Plasma có tính chất giống với khí, vì vậy các nguyên tắc vật lý của khí có thể được áp dụng cho plasma.
- Nguyên lý tự cân bằng: Plasma là một hệ động lực và thường đạt được sự cân bằng giữa các lực điện tử và lực hạt nhân.
- Nguyên lý tương tác từ trường: Plasma là một chất từ và sẽ tương tác với các lực và từ trường. Hỗ trợ việc phát triển các ứng dụng như plasma từ tính và plasma cắt gọt.
- Nguyên lý quang phổ: Plasma tạo ra quang phổ phức tạp và độ phức tạp của quang phổ này thể hiện các tính chất và hiện tượng của plasma. Quang phổ cũng được sử dụng để xác định các thành phần hóa học của plasma.
- Nguyên lý cơ học lượng tử: Plasma cũng phải tuân thủ các nguyên tắc của cơ học lượng tử. Các hiện tượng như ion hóa và tái ion hóa của các hạt trong plasma cũng có thể được giải thích bằng cơ học lượng tử.
Các nguyên lý plasma là cách để chúng ta hiểu và mô tả rõ hơn các tính chất và hiện tượng của plasma, giúp cho việc áp dụng plasma trong các ứng dụng công nghiệp và nghiên cứu khoa học trở nên hiệu quả hơn.
Ứng dụng của plasma
Plasma được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Gia công cơ khí
Việc ứng dụng plasma đã giúp cho ngành gia công cơ khí tăng tốc và phát triển vượt trội. Quá trình cắt, hàn các thanh kim loại diễn ra nhanh hơn, độ sắc nét cao hơn và tiết kiệm thời gian hơn nhiều so với trước đây.
Máy cắt CNC plasma sử dụng tia plasma có khả năng tạo ra những đường cắt đẹp mắt, chính xác đến từng chi tiết biên dạng.
Công nghệ hàn
Năng lượng plasma cũng phát huy tác dụng rất tốt trong công nghệ hàn. Đặc biệt, các thanh kết nối của máy bay quân sự cũng sử dụng plasma. Đảm bảo liên kết chặt chẽ giữa các đầu nối. Với đặc tính là tạo ra một dạng ion hóa, plasma giúp bảo vệ các khớp khỏi những tác động oxy hóa thông thường.
Y học
Việc ứng dụng plasma trong y học đã được xem là một bước tiến mới. Nó được sử dụng trong vệ sinh dịch tễ với cả hai loại plasma lạnh và plasma nóng. Thông thường, plasma nóng sẽ được dùng để diệt khuẩn, sau đó thay thế bằng công nghệ plasma lạnh. Ngoài ra, nó còn được dùng để điều trị các vết thương lâu lành trên da.
Đặc biệt, nguyên lý plasma có khả năng làm cho vi sinh vật trên bề mặt không làm ảnh hưởng hoặc phát triển trên cơ thể con người. Các thiết bị được tích hợp công nghệ plasma sẽ tạo ra điện cực bên trong để làm giảm mật độ vi khuẩn trên vết thương. Hiện nay, các máy móc, thiết bị sử dụng plasma đang được ứng dụng rộng rãi tại nhiều bệnh viện lớn, nhỏ.
Vũ trụ và thiên văn học
Plasma là một trạng thái vật chất vô cùng quan trọng trong vũ trụ, tồn tại trong tầng điện ly. Trong hệ mặt trời và các hành tinh khác đều chứa plasma ở nhiều dạng khác nhau. Nghiên cứu về plasma cung cấp thông tin về nguồn gốc và tiến hóa của vũ trụ, cũng như các quá trình vật lý trong vũ trụ như sự phát quang và phát xạ. Plasma cũng được sử dụng để nghiên cứu các quá trình liên quan đến sự cháy nổ và các hiện tượng vật lý khác trong vũ trụ.
Ngoài ra, nguyên lý plasma còn được ứng dụng phổ biến trong các lĩnh vực khác như năng lượng hạt nhân, điện tử, máy bay vũ trụ,…
Hiện nay, MEV Việt Nam cung cấp và phân phối nhiều model máy chất lượng cao ứng dụng nguyên lý plasma. Các thiết bị này trở thành giải pháp tối ưu cho nhiều doanh nghiệp gia công cơ khí vừa nâng cao năng suất sản xuất, vừa tiết kiệm chi phí.
