Plasma alemán Plasma procedente de la formación de plasma griego

Fluido compuesto por moléculas de gas eléctricamente neutras, iones positivos y electrones negativos.

FÍSICO

Fue el estadounidense I. Langmuir, en 1928, quien utilizó por primera vez el término «plasma» para designar un gas completamente ionizado, debido a su semejanza visual con el plasma sanguíneo. Hoy, a través del abuso del lenguaje, nos hemos acostumbrado a llamar “plasma” a cualquier gas ionizado, independientemente de su grado de ionización.

Propiedades

Los plasmas se describen a menudo como el «cuarto estado de la materia», seguido, en una escala de temperatura creciente, a los sólidos, líquidos y gases. En un gas ordinario, las cargas positivas (protones) del núcleo de un átomo están rodeadas por el mismo número de cargas negativas (electrones) y cada átomo es eléctricamente neutro. Un gas se convierte en plasma cuando recibe un suministro suficiente de energía para extraer parte, o incluso la totalidad, de sus electrones de sus átomos. Los plasmas tienen varias propiedades mecánicas en común con los gases, pero sus propiedades eléctricas son completamente diferentes. Las propiedades de los plasmas generalmente dependen del tipo de átomo, la tasa de ionización (medida por la proporción de átomos que han sido despojados de uno o más de sus electrones) y la cantidad de energía depositada.

Estudios científicos

La física del plasma es un área de la física que estudia las propiedades, la dinámica de los plasmas y sus aplicaciones. Los plasmas están, en particular, en el centro de la investigación en magnetohidrodinámica y en el campo de la fusión termonuclear. En astrofísica, su estudio es de gran importancia, porque están muy extendidos en el Universo: se estima que representan más del 99% de la materia visible (estrellas, medio interestelar, magnetosferas, ionosferas, etc.).

Aplicaciones industriales

Los plasmas también tienen aplicaciones industriales. Se utilizan en particular en microelectrónica (grabado de microprocesadores, deposición sobre sustratos) y para tratamientos de superficies en la industria de los semiconductores, en tecnologías relacionadas con películas delgadas, en óptica o en metalurgia. Las antorchas de plasma, dispositivos para producir, a partir de gas y electricidad, un chorro de plasma que genera una llama muy caliente (hasta 15.000 ° C), se utilizan para soldar o cortar metales, para la destrucción de desechos de diversos tipos, más particularmente la vitrificación. de residuos de incineración, residuos de amianto, residuos nucleares, etc.

Pantalla de plasma

En una pantalla de plasma, cada elemento de la imagen (píxel) consiste en una celda que contiene una mezcla de gases raros (neón y xenón) a baja presión, cuyas dimensiones son del orden de unas pocas décimas de milímetro.

La pantalla en sí está formada por dos losas de vidrio paralelas, presionadas entre sí y espaciadas aproximadamente 0,1 mm, cuyas superficies enfrentadas tienen conjuntos de electrodos paralelos (pero dispuestos perpendicularmente en las dos losas) cubiertos con una capa aislante. La losa trasera está dividida en cientos de miles de celdas llenas de la mezcla de gases a baja presión y revestidas con fósforos. Cuando se aplica un voltaje eléctrico a los electrodos, la descarga genera un plasma en las células (como en un tubo fluorescente). Este emite radiación ultravioleta. Bajo la excitación debida a esta radiación, la capa fosforescente a su vez emite luz de color visible (en rojo, verde y azul) a través del panel de vidrio frontal.

Esta tecnología permite la producción de grandes pantallas planas, especialmente apreciadas para el cine en casa. El direccionamiento de cada punto de la pantalla se realiza en forma de matriz y ya no mediante escaneo como en el caso de las pantallas tradicionales de rayos catódicos, la comodidad visual se mejora enormemente (sin efecto de parpadeo y distorsión lateral de la imagen). Les téléviseurs équipés de ce type d’écran ont, par ailleurs, une durée de vie très supérieure à celle des appareils dotés d’un écran cathodique : ils peuvent fonctionner plus de 20 000 h, soit plus de 10 ans à raison de 5 h por día.

Propulsión de plasma

En el campo espacial, la propulsión por plasma -basada en el uso de un plasma acelerado por un campo electromagnético- podría en el futuro sustituir ventajosamente a la propulsión química para asegurar las maniobras y el correcto posicionamiento de los satélites en órbita, al permitir importantes ahorros de peso en combustible. → propulsión iónica