36

Μια συσκευή σε μέγεθος μολυβιού που παράγει έναν ψυχρό, φωτεινό πίδακα ιονισμένου αερίου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί από οδοντίατρους στην απομάκρυνση της πλάκας ή ακόμα και για την καταστροφή καρκινικών όγκων.

Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του «μολυβιού πλάσματος» είναι, εκτός από το μικρό του μέγεθος, το γεγονός ότι το πλάσμα που παράγει έχει θερμοκρασία δωματίου και δεν προκαλεί εύκολα βλάβες σε ζωντανούς ιστούς. Ανάλογες συσκευές που είχαν δημιουργηθεί στο παρελθόν είχαν μεγάλο μέγεθος και παρήγαγαν ασταθείς πίδακες με θερμοκρασία τουλάχιστον μερικές δεκάδες βαθμούς Κελσίου.

Η νέα συσκευή, μήκους 12 εκατοστών, δημουργεί έναν πίδακα πέντε εκατοστών, ακίνδυνο για το ανθρώπινο δέρμα. «Έχω βάλει πολλές φορές το χέρι μου μέσα στην στήλη [πλάσματος] και δεν συνέβη τίποτα» σχολιάζει ο Μουνίρ Λαρουσί, φυσικός του Πανεπιστημίου Old Dominion στη Βιρτζίνια, ο οποίος ανέπτυξε τη συσκευή σε συνεργασία με τον συνάδελφό του Ζινπέι Λου.

Το πλάσμα, μια μορφή ιονισμένου αερίου, αποτελείται από ελεύθερα ιόντα και ηλεκτρόνια. Πλάσμα δημιουργείται στη φύση σε βίαια φαινόμενα που «ξεγυμνώνουν» τα άτομα από τα ηλεκτρόνιά τους, για παράδειγμα γύρω από τις ηλεκτρικές εκκενώσεις των κεραυνών. Το πλάσμα έχει συνήθως θερμοκρασία χιλιάδων βαθμών Κελσίου λόγω της υψηλής ταχύτητας των ιόντων.

Όμως ο πίδακας που παράγει το μολύβι πλάσματος διατηρείται παραδόξως σε θερμοκρασία δωματίου. Αυτό συμβαίνει γιατί τα βαριά ιόντα (οι ατομικοί πυρήνες) επιταχύνονται ελάχιστα, ενώ τα ηλεκτρόνια αποκτούν πολύ μεγάλες ενέργειες. Η θερμότητα των ηλεκτρονίων δεν γίνεται αντιληπτή λόγω της μηδαμινής τους μάζας.

Η λαμπερή στήλη πλάσματος, μήκους πέντε εκατοστών, παράγεται όταν ένα ρεύμα αέριου ήλιου που περιέχει ελάχιστο οξυγόνο περάσει ανάμεσα σε δυο χάλκινα ηλεκτρόδια υψηλής τάσης. Η τάση αντιστρέφεται χιλιάδες φορές το δευτερόλεπτο, εμποδίζοντας τους φορτισμένους πυρήνες να δεχθούν σταθερή επιτάχυνση και να αποκτήσουν έτσι μεγάλη ενέργεια.

Το ήλιο, το οποίο ιονίζεται εξαιρετικά δύσκολα, δεν μετατρέπεται το ίδιο σε πλάσμα. Όμως τα μόρια οξυγόνου διασπώνται και μετατρέπονται σε ιόντα οξυγόνου, τα οποία είναι ιδιαίτερα δραστικά και οξειδώνουν τα βιολογικά μόρια.

Οι ερευνητές σκοπεύουν τώρα να δοκιμάσουν το μολύβι για την καταστροφή των βακτηρίων του στόματος που σχηματίζουν την πλάκα. Αργότερα, θα ξεκινήσουν πειράματα για την καταστροφή καρκινικών όγκων χωρίς τις βλάβες που μπορεί να προκαλέσει ένα νυστέρι στους υγιείς ιστους.

Ουσιαστικά, σχολιάζει στο Nature.com ανεξάρτητος ειδικός, πρόκειται για ένα εργαλείο χημικής χάραξης, στο οποίο τα δραστικά συστατικά -οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου- παράγονται ακαριαία και επιτόπου.

Η συσκευή παρουσιάζεται στο Applied Physics Letters.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ

Ειδήσεις Σήμερα: