Damit sollen Hauterkrankungen behandelt und die Wundheilung verbessert
werden
Berlin (idw) - Gleiches Prinzip, jedoch ungefährlich: Mikroplasmen und das Naturphänomen
Blitz haben eines gemeinsam, beide sind physikalisch gesehen Plasmen bei atmosphärischem Druck. Das bedeutet,
dass sie in der normalen Umgebungsluft entstehen, also keinen Unter- oder Überdruck benötigen. Unter
einem Plasma verstehen Physiker ein teilweise ionisiertes Gas, was auch als vierter Aggregatzustand bezeichnet
wird. Im Gegensatz zu den hochenergetischen Naturgewalten eines Gewitters arbeitet die neuartige Plasmaquelle aus
dem Ferdinand- Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) jedoch nicht mit Millionen von Volt und
Tausenden von Ampere, ihre "Flamme" fühlt sich sogar kalt an. Sie soll künftig im medizinischen
Bereich helfen, Hauterkrankungen wie Schuppenflechte oder Neurodermitis zu behandeln und die Wundheilung zu verbessern.
Ein Prototyp wurde im Rahmen des vom BMBF geförderten BioLip-Projektes entwickelt.
Neuere medizinische Erkenntnisse haben nämlich ergeben, dass der Heilungsprozess durch spezielle Gase wie
Stickstoffmonoxid (NO) verbessert wird. Diese zerfallen jedoch an der Luft. Mit der Atmosph ären-Plasmaquelle
aus dem Ferdinand-Braun-Institut ist es dagegen möglich, NO aus den Basisgasen Stickstoff und Sauerstoff direkt
in einer kleinen Plasmaflamme herzustellen - es wirkt also, bevor es zerfallen kann. Auch die Haut verbrennt nicht,
da die Flamme des Mikrowellen-Plasmas kalt ist. Zudem ist es dem FBH gelungen, eine kleine und kompakte Plasmaquelle
zu entwickeln, die ohne hohe Spannungen auskommt und dadurch sicher gehandhabt werden kann. Im Gegensatz zu anderen
atmosphärischen Quellen wird das FBH-Gerät mit 24 Volt Niederspannung betrieben; es werden weder Leistungen
im 1000 -Watt-Bereich noch hohe Spannungen benötigt.
Kompakte Plasmaquelle mit kalter Flamme Der Prototyp der innovativen Plasmaquelle vereinigt verschiedene hochentwickelte
Technologien. Ein integrierter Oszillator erzeugt ein Mikrowellensignal im 10-Watt-Bereich direkt in der Quelle
und nutzt dazu einen ebenfalls am FBH entwickelten Hochleistungs- Galliumnitridtransistor. Dazu gibt der Oszillator
sein Hochfrequenzsignal an eine resonante Struktur weiter, mit der die Teilchen beschleunigt werden und in der
hohe elektrische Wechselfelder entstehen. Bei ausreichend großer Feldstärke ionisiert das Gas schlagartig
und das Plasma entzündet sich. Die Mikrowellenfrequenz liegt bei 2,45 Gigahertz, dadurch brennt das Plasma
homogen und stabil.
Mit dieser Atmosphären-Plasmaquelle können Gase bei normalem Luftdruck so angeregt werden, dass eine
Flamme entsteht, die die Haut nicht verbrennt. Dazu werden ein oder mehrere Gase in geringen Mengen von etwa einem
Liter pro Minute ionisiert, also elektrisch geladen. Die beschleunigten Elektronen stoßen mit Gasatomen zusammen
und lösen weitere Elektronen heraus. Dadurch entsteht ein ionisierter Zustand, der dem eines sehr heißen
Gases bzw. einer Flamme ähnelt. Allerdings werden nur die leichten Elektronen schnell und folglich "heiß",
das eigentliche Gas bleibt kühl - man spricht auch von einem so genannten Nichtgleichgewichtsplasma. |