5. Plazmové technologie
Je zvláštní, jak málo jsou v povědomí lidí plazmové technologie, přestože za ně zaplatí nemalé peníze. Plazma je čtvrté skupenství hmoty, které má pro běžnou populaci nádech něčeho výjimečného až mysteriózního.
Většina látky ve vesmíru je přitom v plazmatickém skupenství – mlhoviny, hvězdy i galaxie. To naše Země je výjimkou, malým neplazmatickým ostrůvkem ve světě plazmatu. A co že to vlastně plazma je? Učená definice říká:
Plazma je kvazineutrální ionizované prostředí s volnými nosičemi náboje, které vykazuje kolektivní procesy.
Zní to strašně, ne? Znamená to ale jen, že v plazmatu se volně potulují elektrony, nic víc. To divné slůvko kvazineutrální naznačuje, že záporných elektronů je stejně jako kladných iontů, výsledný náboj je nulový. A že plazma vykazuje kolektivní procesy? Tím chtěl kdysi pan Langmuir, který je autorem této definice, říci, že prostě plazma reaguje jako celek na elektrická a magnetická pole.
Vraťme se ale k plazmovým technologiím. Setkáváme se s nimi totiž na každém kroku. Používáme nože, jejichž ostří bylo zušlechtěno v plazmatické peci, noční město je osvětleno výbojkami, v nichž nám na cestu svítí plazma, mnohé elektronické součástky prošly plazmatickými úpravami, svazkem plazmatu lze vrtat, řezat či svářet, na sobě máme oblek s vlákny, jejichž vlastnosti byly vylepšeny plazmatem a do našich domácností se vetřely plazmové obrazovky televizí.
První plazmovou technologii vyvinul německý vynálezce Ernst Werner von Siemens již v roce 1857. Tehdy vynalezl první jednoduchý ozonizátor vzduchu založený na korónovém výboji, aniž by o plazmatu cokoli věděl. Jako novou formu látky objevil plazma až anglický chemik a fyzik sir William Crookes při svých známých experimentech s výboji v trubicích, které nesou jeho jméno a staly se předchůdci všech dnešních neonových reklam. V roce 1879 nazval Crookes novou formu hmoty zářící látkou. Slovo plazma poprvé použil až Irving Langmuir v roce 1928. Opravdový průlom v plazmových technologiích nastal v roce 1953, kdy německý učitel Werner Schmellenmeier připravil první syntetické diamanty v acetylénovém výboji. V 60. a 70. letech probíhaly v Sovětském svazu první pokusy s nanášením diamantových vrstev. V roce 1983 se podařilo tuto technologii průmyslově zvládnout v Japonsku.
Plazma je také vynikajícím médiem k úpravě povrchů různých těles. Drobné předměty lze vsunout do plazmového reaktoru, ve kterém hoří výboj mezi elektrodami. Povrch větších předmětů lze měnit za pomoci různých plazmových hořáků. Další možností je tzv. bariérový výboj. Jde o dvě veliké plošné elektrody, z nichž alespoň jedna je potažena dielektrikem. Na elektrody je přivedeno vysoké střídavé napětí, jehož frekvence je v oblasti radiovln až mikrovln. Mezi elektrodami vznikne tichý plošný výboj, ve kterém lze upravit povrch velkých předmětů, například různých tkanin. Ty projíždí mezi elektrodami a stanou se mimořádně odolné vůči otěru nebo dokonale nepromokavé.
Víte, že na přelomu tisíciletí, v roce 2000, utratil v průměru každý obyvatel naší planety za nákup plazmových technologií 2 500 Kč za rok? To činí neuvěřitelný roční světový obrat 500 miliard euro.