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如果聚合物專門用于形成和沉積在等離子體周圍的表面上，則可以有針對(duì)性地對(duì)它們進(jìn)行涂層。由于這種所謂的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（簡(jiǎn)稱 PECVD），例如，可以在 PET 瓶?jī)?nèi)部應(yīng)用超薄的氣密涂層，確保內(nèi)容物的使用壽命更長(zhǎng)，或保護(hù)有機(jī)發(fā)光二極管 (OLED) 免受潮氣，使電視屏幕長(zhǎng)時(shí)間工作。波鴻魯爾大學(xué) (RUB) 的通用電氣工程和等離子體技術(shù)以及實(shí)驗(yàn)物理 II 團(tuán)隊(duì)完善了這項(xiàng)技術(shù)。

使牛奶和藥物的保質(zhì)期更長(zhǎng)

沉積是唯一可能的，因?yàn)榈入x子體是冷的，因此不會(huì)損壞 PET 瓶或其他要進(jìn)行涂層的表面。只有等離子體中的快速電子是熱的，它們不會(huì)損壞表面。塑料的玻璃狀涂層只有 20 至 30 納米薄，可確保通過瓶子逸出的氣體減少 10 至 100 倍。這將汽水的保質(zhì)期從前四個(gè)星期延長(zhǎng)到一年左右。該方法也適用于牛奶和其他食品、藥品甚至微電子元件的包裝。“這種類型的涂層也是環(huán)保的，因?yàn)樵诨厥者^程中可以忽略微量的材料，來自 RUB 實(shí)驗(yàn)物理 II 系的 Marc Böke 博士解釋說。

氧氣提示天平

挑戰(zhàn)在于控制層的形成。這些層不僅應(yīng)該是超薄的，而且還應(yīng)該是絕對(duì)致密、無間隙和均勻的，Marc Böke 解釋說。用于此的調(diào)節(jié)螺釘是多方面的。一方面，這取決于氣體混合物。原子氧是一個(gè)特別重要的參與者。操作等離子體的壓力也很重要。同樣，反應(yīng)器的幾何形狀和能源的選擇會(huì)影響等離子體中發(fā)生的事情以及它如何影響周圍的表面。例如，合適的等離子體可以通過微波點(diǎn)燃，也可以通過電感或電容耦合射頻點(diǎn)燃。一般來說，不同尺寸的等離子反應(yīng)器是可能的，最高可達(dá)覆蓋高層建筑整個(gè)窗玻璃所需的巨大尺寸。

必須開發(fā)測(cè)量技術(shù)

研究人員已經(jīng)逐漸能夠理解和完善可能過程的許多方面。例如，PET 瓶在涂層前進(jìn)行清潔和活化，也可通過等離子進(jìn)行。但在這里，瓶子的表面也會(huì)發(fā)生變化，這反過來又會(huì)影響后續(xù)的涂層。在清潔過程中對(duì)粒子流的測(cè)量揭示了在這個(gè)過程中發(fā)生了什么。如果在清潔過程中將所有這些方面都考慮在內(nèi)并以最佳方式運(yùn)行，這將對(duì)后續(xù)涂層的成功產(chǎn)生相當(dāng)大的影響，我們能夠增加不滲透性，最初是 100 倍（取決于基板材料），通過正確設(shè)置先前的清潔，將其提高到 500 倍，Peter Awakowicz 說。

目前正在開發(fā)的最新應(yīng)用程序出于必要而產(chǎn)生了一種優(yōu)點(diǎn)：如果人們真的希望層盡可能致密且無缺陷，則涂層中的微小孔等缺陷幾乎無法避免。它們?cè)试S研究團(tuán)隊(duì)使用等離子 涂層來開發(fā)具有以前未知特性的非膨脹過濾膜。它們可以淡化水或?qū)怏w彼此分離，例如從 CO 2中分離出氧氣。