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La innovadora tecnología del plasma Vemaliar con fabricación propia en España

¿Qué es el plasma?

En física y química, se denomina plasma al cuarto estado de agregación de la materia, un estado fluido similar al estado gaseoso pero en el que determinada proporción de sus partículas están cargadas eléctricamente (ionizadas) y no poseen equilibrio electromagnético, por eso son buenos conductores eléctricos y sus partículas responden fuertemente a las interacciones electromagnéticas de largo alcance. En cierta forma y de manera sintética, el plasma se puede caracterizar como un gas ionizado. El plasma tiene características propias que no se dan en los sólidos, líquidos o gases, por lo que es considerado otro estado de la materia. Como el gas, el plasma no tiene una forma o volumen definido, a no ser que esté encerrado en un contenedor. El plasma bajo la influencia de un campo magnético puede formar estructuras como filamentos, rayos y capas dobles. Los átomos de este estado se mueven libremente; cuanto más alta es la temperatura más rápido se mueven los átomos en el gas, y en el momento de colisionar la velocidad es tan alta que se produce un desprendimiento de electrones.

Calentar un gas puede ionizar sus moléculas o átomos (reduciendo o incrementando su número de electrones para formar iones), convirtiéndolo en un plasma. La ionización también puede ser inducida por otros medios, como la aplicación de un fuerte campo electromagnético mediante un laser o un generador de microondas, y es acompañado por la disociación de los enlaces covalentes, si están presentes.

El plasma es el estado de agregación más abundante en el Universo, y la mayor parte de la materia visible se encuentra en estado de plasma, la mayoría del cual es el encarecido plasma intergaláctico (particularmente el centro de intracúmulos) y en las estrellas. El plasma se asocia principalmente con las estrellas.

Calentar un gas puede ionizar sus moléculas o átomos (reduciendo o incrementando su número de electrones para formar iones), convirtiéndolo en un plasma. La ionización también puede ser inducida por otros medios, como la aplicación de un fuerte campo electromagnético mediante un laser o un generador de microondas, y es acompañado por la disociación de los enlaces covalentes, si están presentes.

El plasma es el estado de agregación más abundante en el Universo, y la mayor parte de la materia visible se encuentra en estado de plasma, la mayoría del cual es el encarecido plasma intergaláctico (particularmente el centro de intracúmulos) y en las estrellas. El plasma se asocia principalmente con las estrellas.

Plasma en contacto con un material

Cuando estas partículas que forman el plasma en contacto con un material, éste experimenta una serie de reacciones químicas y físicas en su superficie. Si controlamos parámetros como la composición del gas, energía, presión, etc. podemos producir modificaciones específicas en la superficie, altamente controlables y precisas. Estos efectos son limpieza por plasma, activación de superficies, recubrimientos y ataque químico o etching.

Principio de acción del plasma atmosférico

La energía de las partículas en el plasma a baja temperatura es generalmente de varios a diez electronvoltios, que es mayor que la energía de enlace de los materiales poliméricos (de varios a más de diez electronvoltios), y puede romper completamente los enlaces químicos de las macromoléculas orgánicas para formar nuevos enlaces, pero es mucho más bajo que el de los rayos radiactivos de alta energía, solo involucra la superficie de los materiales y no afecta las propiedades de la matriz.

 En el plasma a baja temperatura en estado de equilibrio no termodinámico, los electrones tienen alta energía, lo que puede romper el enlace químico de las moléculas superficiales del material y mejorar la actividad de reacción química de las partículas (más alta que la del plasma térmico), mientras que la temperatura de las partículas neutras es cercana a la temperatura ambiente. Estas ventajas proporcionan la modificación de la superficie del polímero termosensible. Se han obtenido las condiciones adecuadas. A través del tratamiento de la superficie con plasma a baja temperatura, hay muchos cambios físicos y químicos en la superficie del material, ya sea grabado y rugoso, o se forma una capa densa reticulada, o la introducción de grupos polares que contienen oxígeno, de modo que la hidrofilia, la adhesión, la cromabilidad, la biocompatibilidad y las propiedades eléctricas se mejoran respectivamente.

La morfología de la superficie del material ha cambiado significativamente al tratar la superficie del material en condiciones tecnológicas inadecuadas. Se han introducido una variedad de grupos que contienen oxígeno para cambiar la superficie de no polar y difícil, a pegajosa para que tenga cierta polaridad, fácil pegajosidad e hidrofilicidad, lo que es beneficioso para la unión, el revestimiento y la impresión.

En la actualidad, el tratamiento corona se ha utilizado ampliamente en la producción de varias películas delgadas para resolver el problema de la afinidad superficial. Sin embargo, debido a que la corona solo se puede llevar a cabo entre dos electrodos paralelos adyacentes, y la distancia no puede ser demasiado grande, el método de tratamiento de corona no es adecuado para tratar la polarización superficial de objetos tridimensionales.

Si se trata con el método de la llama, la debilidad es que todos los polímeros son inflamables y tienen un punto de fusión bajo. Cuando el material orgánico se coloca bajo una llama de alta temperatura, se deformará, cambiará de color, convertirá la superficie en rugosa, se quemará y emitirá gases tóxicos debido al tratamiento a alta temperatura y el proceso de tratamiento es difícil de dominar.

El tratamiento de flujo de plasma a baja temperatura es la mejor forma para la modificación de la superficie de objetos tridimensionales.

Nuestros equipos

Nuestros equipos de plasma atmosférico están especialmente diseñados para las aplicaciones de activación, limpieza y deposición de materiales,  cambiando la composición química de una superficie de forma selectiva, sin afectar otra superficie cercana a ella. Así mismo tiene la capacidad de procesar materiales de baja energía superficial que son sensibles al daño por descarga electrostática.

Nuestros sistemas de plasma de presión atmosférica son aptos para una amplia gama de aplicaciones. Están optimizados para el tratamiento por plasma de alto volumen de las superficies de los dispositivos de comunicación durante la fabricación. Por ejemplo, durante la limpieza y activación de polímeros, metales, cerámicos, vidrio y materiales compuestos.

Nuestros sistemas de plasma de presión atmosférica son adecuados para su uso con robots y/o líneas de producción automatizadas, ya sean nuevas o para su integración en existentes.

 
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