Plasma ist nicht gleich Plasma!
Variable Technologien für unterschiedliche Bereiche
Magnetisch organisierte Plasmaschichttechnologie
Oberflächenmikro-
entladungstechnologie
Mikrowellen-
plasmatechnologie
Venturiplasmatechnologie
Von der Max-Planck Gesellschaft und anschließend in der terraplasma GmbH wurden verschiedene Basistechnologien zur Erzeugung von kaltem atmosphärischem Plasma entwickelt und patentiert.
Wichtig ist, dass diese Basistechnologien verschiedene Plasmen erzeugen und folglich ihren Einsatz in den unterschiedlichen Anwendungsbereichen finden.
Wie bereits unter „Plasma“ erläutert, erzeugt ein kaltes atmosphärisches Plasma einen reaktiven Mix bestehend aus Elektronen, Ionen, angeregten Atomen und Molekülen, reaktiven Spezies (wie z.B. O3, NO, NO2, etc.), UV-Strahlung und Wärme. Diese einzelnen Plasmakomponenten eignen sich für verschiedene Anwendungen – z.B. können mittels der kurzlebigen Elektronen unangenehme Gerüche zerstört werden, ein effektiver Mix aus bestimmten reaktiven Plasmakomponenten eignet sich hingegen zur Desinfektion oder Sterilisation – d.h. zur Inaktivierung von Mikroorganismen.
Unsere Basistechnologien – Magnetisch organsierte Plasmaschichttechnologie (MOPS), Oberflächenmikroentladungstechnologie (SMD), Mikrowellenplasmatechnologie (MWP), Venturiplasmatechnologie (Venturi) – zeichnen sich dadurch aus, dass diese für das von Ihnen anvisierte Anwendungsfeld optimal angepasst werden können.
Magnetisch Organisierte Plasmaschichttechnologie
Bei der magnetisch organisierten Plasmaschichttechnologie wird eine DC-Entladung durch ein Magnetfeld in Rotation versetzt. Hierbei entsteht eine durchgängige Plasmaschicht, die mittels der erzeugten Plasmaelektronen hocheffektiv durchströmende Geruchsmoleküle zerstört. Der Prozess der Molekülzerstörung mittels Elektronen ist bekannt unter dem Begriff „Electron-Impact-Dissociation“ und wurde von der Max-Planck Gesellschaft 2011 zum Patent eingereicht. Auch die MOPS-Technologie ist seit 2015 von terraplasma GmbH als Patent eingereicht.
Mittels der erzeugten Plasmaelektronen können kovalente Bindungen aufgebrochen werden. Untersucht wurde dieser Prozess unter anderem in der Luft, die mit Ammoniak kontaminiert wurde. Das Molekül Ammoniak hat eine Bindungsenthalpie von 391 kJ/mol, niedrig genug, sodass die Plasmaelektronen diese Bindung aufbrechen können.
Ja, aber nur in äußerst geringen Mengen. Die Ozonproduktion liegt unterhalb der von der WHO veröffentlichten Grenzwerte von 0,05 ppm für 8 Stunden kontinuierliches Einatmen.
Ja, es können sowohl kleine einzelne MOPS-Einheiten als auch mehrere MOPS-Einheiten parallel verwendet werden. Dies ermöglicht ein größeres Durchsatzvolumen.
Nein. Die derzeitigen Konfigurationen können mit Umgebungsluft betrieben werden.
Oberflächenmikroentladungstechnologie
Die Oberflächenmikroentladungstechnologie (engl.: Surface Micro-Discharge Technology, kurz: SMD) ist eine flexible, skalierbare Technologie und besteht aus einer durchgängigen Hochspannungselektrode, einer isolierenden Schicht sowie einer geerdeten strukturierten Elektrode. Durch das Anlegen einer Hochspannung werden Mikroentladungen (mit einer Ausdehnung von wenigen Millimetern) auf der strukturierten Elektrode erzeugt. Diese Mikroentladungen produzieren eine Reihe von Plasmakomponenten, die durch Veränderung der Strukturform der Plasmaquelle oder der Betriebsparameter (Frequenz, Spannung) variiert werden können. Dies bedeutet, dass sich durch ein geeignetes Plasmaquellendesign die SMD-Technologie für folgende – zum Teil sehr unterschiedliche – Einsätze eignet:
- Inaktivierung von Mikroben auf Oberflächen (inklusive menschliche Haut und Wunden)
- Inaktivierung von Mikroben in schmalen Kapillaren
- Inaktivierung von Mikroben in Flüssigkeiten
- Zerstörung von Geruchsmolekülen in Textilien
Diese Variabilität ermöglicht den Einsatz der SMD-Technologie in verschiedenen Anwendungsgebieten.
Die SMD-Technologie ist von der Max-Planck Gesellschaft in Japan und der EU bereits erfolgreich patentiert. Eine Weiterentwicklung zur sogenannten „Dünnschichttechnologie” (SMD-Plasmaquellen, die mit geringen Spannungen von ca. 3 kV betrieben werden können) wurde 2015 von terraplasma GmbH zum Patent eingereicht.
Die SMD-Technologie erlaubt durch ihre Flexibilität und Skalierbarkeit die Entwicklung von einerseits kleinen, handlichen, batteriebetriebenen Geräten und anderseits von großflächigen Elektroden für die Behandlung umfangreicher Areale oder Volumina. Die Größe kann somit Ihren Wünschen individuell angepasst werden.
Ja. Je nach der anvisierten Anwendung kann jedoch die Ozonproduktion drastisch reduziert werden – falls dies erwünscht ist.
Unsere SMD-Quellen werden derzeit je nach Design und Struktur mit Spannungen von ca. 2,5 bis 12 kV betrieben.
Mikrowellenplasmatechnologie
Die Mikrowellenplasmatechnologie wurde am Max-Planck Institut für extraterrestrische Physik entwickelt und wird nun in der terraplasma GmbH verwertet.
Die Mikrowellenplasmatechnologie dient der Erzeugung eines klinischen Argon-Plasmas, das in Studien an chronischen und akuten Wunden sowie an verschiedenen Hauterkrankungen untersucht wurde. Die terraplasma GmbH hat die Mikrowellenplasmatechnologie derzeit exklusiv an die Firma Adtec Ltd. auslizensiert. Adtec Ltd. produziert und vertreibt das klinisch getestete Kaltplasmagerät „SteriPlas” (mit der Mikrowellenplasmatechnologie) an Wundzentren und Kliniken. Weitere Details finden Sie unter: www.adtecplasma.com
Ja, in einer achtjährigen multizentrischen klinischen Studie mit insgesamt 379 Patienten wurden chronisch infizierte Wunden mit kaltem Mikrowellenplasma behandelt. Details zur klinischen Studie finden Sie hier.
Sie können den SteriPlas bei der Firma Adtec Ltd. kaufen. Details finden Sie unter: www.adtecplasma.com
Venturiplasmatechnologie
Es gibt eine Reihe von Anwendungen – z.B. bei der Desinfektion von Endoskopen oder von Druckschläuchen – bei denen hohe Strömungsgeschwindigkeiten erforderlich bzw. wünschenswert sind. Da es verhältnismäßig aufwendig ist, ein Plasma bei einer hohen Strömungsgeschwindigkeit zu zünden, wurde am Max-Planck Institut für extraterrestrische Physik ein physikalisches Prinzip für eine neuartige Plasmaquelle entwickelt, dass diese Schwierigkeit elegant umgeht – das sogenannte „Venturi-Prinzip“.
Bei diesem Prinzip wird die Luft durch eine speziell geformte Düse geleitet und erzeugt in einem bestimmten Hohlraum einen Unterdruck ohne Luftströmung. In diesem Hohlraum kann sehr viel leichter und kostengünstiger ein Plasma gezündet werden. Die dabei erzeugten Plasmakomponenten diffundieren in die strömende Luft hinein und können in den Regionen stromabwärts höchst effizient Mikroben inaktivieren.
Die Venturi-Technologie wurde von der Max-Planck Gesellschaft erfolgreich in Japan, USA und Europa patentiert.