La investigación de vanguardia de plasma en el Instituto de Física de Belgrado recibe ayuda de la tecnología comprobada de medición de humedad de Vaisala

El plasma, uno de los cuatro estados de la materia junto con sólido, líquido y gas, consta de iones positivos, electrones negativos, moléculas neutras, luz ultravioleta y moléculas excitadas que pueden poseer una gran cantidad de energía interna. El plasma se crea a partir de gas de la misma manera que el gas se crea a partir de líquido y el líquido a partir de sólido: mediante la aplicación de energía.

Los plasmas que operan en condiciones ambientales se han convertido en una herramienta valiosa y cada vez más popular en la investigación científica en los últimos años. En el Instituto de Física de Belgrado, Serbia, los transmisores compactos de punto de rocío DMT143 de Vaisala están ayudando a los investigadores en sus experimentos para descubrir nuevas aplicaciones para plasmas a presión atmosférica, incluido el tratamiento de células cancerosas.

Una herramienta versátil para aplicaciones biomédicas

Uno de los centros europeos de excelencia para la investigación del plasma es el Instituto de Física de Belgrado, que alberga 25 laboratorios y 200 investigadores. Financiado por el Ministerio de Educación de Serbia, uno de estos laboratorios se centra en la investigación aplicada utilizando plasmas a temperatura ambiente y de baja presión. Y es aquí donde encontramos que la tecnología de transmisores de punto de rocío de Vaisala juega un papel vital en emocionantes nuevos descubrimientos científicos.

"La última década ha visto el aumento de plasmas fríos (a temperatura ambiente) a presión atmosférica en una variedad de aplicaciones, incluida la investigación médica y agrícola", explica Andjelija Petrovic, investigadora junior. “A diferencia de los plasmas calientes, que pueden dañar las muestras biológicas, los plasmas fríos son seguros para usar en estos campos. Pueden ayudar a germinar semillas y matar células cancerosas mientras dejan intactas las células sanas”, continúa. Otros ejemplos de aplicaciones de este tipo de plasmas incluyen el tratamiento de heridas, la inactivación de patógenos como bacterias y virus, la esterilización de equipos médicos y la descontaminación de agua.

El poder de la humedad

Los efectos de un plasma se pueden manipular ajustando la proporción de nitrógeno y oxígeno atómico en la mezcla de gases, la cantidad y la fuente de energía aplicada, la presión, la humedad y otros factores. Hoy en día, la tecnología de plasma es común en industrias tan diversas como la automotriz, la microelectrónica, el empaque y los dispositivos médicos, y el plasma debe ajustarse para satisfacer las diferentes necesidades de cada uno.

"La medición y el control de la humedad en nuestros sistemas de plasma es muy importante porque la humedad juega un papel importante en los procesos químicos del plasma, ya que la disociación del agua (H2O) abre una amplia variedad de reacciones químicas del plasma posteriores", dice Andeljija. "Los productos que se originan en las vías de reacción del agua, por ejemplo, el radical hidroxilo (OH), el oxígeno atómico (O) y el peróxido de hidrógeno (H2O2) generan estrés oxidativo en las muestras biológicas", explica Andjelija. "En aplicaciones biomédicas, cambiar la humedad tiene una influencia no solo en el plasma sino también en los objetivos biológicos que se tratan, que pueden ser células o estructuras celulares, líquidos o semillas".

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Vaisala DMT143: un miembro de confianza del equipo

Debido a la pequeña escala de los experimentos con plasma que Andeljija ayuda a ejecutar, el transmisor de punto de rocío en miniatura DMT143 de Vaisala es una opción ideal. "El gas se introduce desde una botella en un tubo de vidrio de solo 6 mm de diámetro y 20 cm de largo, con dos electrodos en el interior para encender el gas", explica Andeljija. “El DMT143 está instalado en la tubería entre la botella de gas y el tubo de reacción. Podemos usarlo para ver exactamente qué sucede con el nivel de humedad antes de iniciar el flujo de gas y ver cómo la humedad influye en el flujo de gas. Una vez que encendemos el gas para crear plasma, podemos controlar con precisión la concentración de humedad utilizando las medidas del DMT143 para influir en la química del plasma según sea necesario”. Vea la ilustración de arriba.

El laboratorio tiene dos dispositivos DMT143 de Vaisala y los ha estado usando durante aproximadamente seis años. “Las mediciones de humedad precisas son absolutamente críticas en nuestro trabajo y hemos confiado en nuestro DMT143 de Vaisala durante varios años. Son muy fáciles de usar y, debido a su tamaño, podemos integrarlos sin tener que cambiar nuestra configuración experimental. Moverlos según sea necesario, explica Andeljija.

A medida que Andeljija y el equipo continúan con su investigación sobre nuevas aplicaciones para el plasma, sus dispositivos Vaisala DMT143 seguirán desempeñando un papel importante para abrir nuevos caminos en este prometedor campo de experimentación científica.

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Todas las imágenes: Cortesía del Instituto de Física de Belgrado, Serbia.