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等离子体技能“法力无边” 但还需广泛赋能应用 ​

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等离子体技能“法力无边” 但还需广泛赋能应用 ​

发布日期:2019-11-22 作者:admin 点击:

大到能为人类带来无限清洁能源的可控聚变,小到五颜六色的荧光灯,还有芯片制造产业不可或缺的刻蚀机……等离子体技术经过几十年的发展,它的神奇“魔力”拨云见日,愈加令人惊奇,但是我国在等离子体工业应用上还欠缺火候。

    等离子体是不同于固体、液体和气体的物质第四态。物质由分子构成,分子由原子构成,原子由带正电的原子核和围绕它的带负电的电子构成。当施以高能量后,电子离开原子核,这时,物质就变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的等离子体。

    据中国力学学会等离子体科学与技术专业委员会主任委员张菁教授介绍,看似“神秘”的等离子体其实并不罕见,最常见的等离子体是高温电离气体,如电弧、霓虹灯和日光灯中的发光气体,还有闪电、极光等。等离子体在半导体工业、聚合物薄膜、材料防腐蚀、冶金、煤化工、工业三废处理等领域具有广泛的应用,潜在市场价值每年近2000亿美元。

  中科院等离子体物理研究所研究员孟月东告诉记者,等离子体中带电粒子间相互作用,性状非常活跃,利用这种特性就可以实现各种材料的表面改性。用于制鞋可避免传统工艺带来的化学污染,还能增加胶水黏性。

  目前,低温等离子体技术在工业应用中较为常见,但是在我国应用的领域还非常有限。比如在羊毛染色过程中用到氯化工艺,不仅产生废水污染,毡缩效应也会比较大(导致衣物缩水),如果使用等离子体技术处理,不仅完全没有污染,还能大幅减少毡缩效应。此外,在芯片产业中,等离子体技术也已相当成熟,但是目前大多被国外垄断,包括刻蚀机、等离子清洗机等。

   “但是,我国大量企业不知道到哪里能获得相关的等离子体技术”,李建刚直言不讳。为此,他提出三点建议:一是在研究院所和高校组建方向明确的低温等离子体重点实验室,提高理论和实验水平;二是设立以若干个企业为主体的等离子体工程技术中心,开展等离子体工程和工艺技术的研究;三是加强国际合作。

 

 

 


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