大気圧バリア放電、プラズマ、殺菌、脱臭、表面処理、有害ガス分解、環境対策、カビ、ウイルス、耐熱性薄膜

文系出身の変わった開発者の日記

いろんなことに興味をもつ技術者の日々の心境の変化を披露します。

「プラズマ=高価」 は正解ではありません。

 このブログを書き始めてから、多くの方にお問い合わせをいただき、直接説明させていただく機会も増えてきました。

 皆さんプラズマは高価でないと正常な機能は出せないと思いこんでいらっしゃるようで、最初はかなり疑いの目で質問をされていらっしゃいます。

 弊社の技術的な裏付けとブログでは明らかに出来ないデータをお見せすると徐々に考え方に変化が現れるようです。さらに、小型のサンプルでプラズマ発生を実施すると驚きの表情に変わっていきます。

 

 お会いした皆さんにも説明させていただいていますが、弊社の大きな目標は今まで当たり前と思われていた 「プラズマ=高価」 という方程式を崩して、皆さんに安価にご利用いただくことでもっと多くの有効利用を考えていただきたいのです。

 

 コンパクトデジカメを購入するような気軽さで、多くの方に効果を確認していただくことでもっと有効な利用方法も生まれてくると考えています。今までまったく興味を待たれなかった方でも簡単にチャレンジできるのも大きな特徴です。

 

 また、弊社では空気・水等を対象とした多くの実験も行っており、各種のご依頼に対して最も有効なプラズマのシステムアップにも自信をもっています。ぜひ、お気軽にお問い合わせいただき、多くの成果をあげていただきたいと考えています。

 

f:id:techfp8329:20180403074857j:plain

 写真はプラズマエアーを水中に送り込んでいる状況です。ガラス管の中に小さなプラズマ発生素子が見えていると思います。

大気圧バリア放電の原理

 今日はもう少し突っ込んでなぜバリア放電が起きるのかを説明しておきます。

 

 平行平板電極,同軸円筒電極などの少なくとも一方の電極に誘電体(絶縁体)を設けて,電極間に交流またはパルス電圧を印加すると誘電体に電荷が集中することによって向き合った電極間に誘電体バリア放電が発生します。そして、放電電流の運ぶ電荷が誘電体上に蓄積することで放電ギャップに加わる電圧が減少し自ら放電を停止します。つまり,誘電体バリア放電は常にパルス的な放電となってジュール加熱を抑制し,連続的な安定した大気圧非熱平衡プラズマを発生します。

 

 ここで重要なのは電極間の放電ギャップであり、これを極限まで小さくすることで少ない電圧で放電をさせることが可能になります。

 

 弊社プラズマ発生ユニットは、誘電体がナノテクノロジーの成果によって構成されているために電極間のギャップを0に近づけることに成功しました。また向き合った電極形状の自由度も格段に向上しています。

 

 まったく新しい発想から生まれた誘電体が、弊社プラズマ発生ユニットを小型で自由度の高いシステムにしています。さらに、従来用いられてきたガラス・セラミック等の高価な誘電体を必要としないためコストの大幅なダウンを実現しました。

 

 誰でもが簡単に扱うことが可能なプラズマ発生ユニットが出来て初めて技術が飛躍的に進化して行くと考えています。いままで、プラズマを試してみたいけど、価格が高くて手がでないという懸念を持たれていた方にも安心して開発に取り組めるユニットを供給できると考えています。

 

 このチャンスにより多くの方のアイデアを注いでみて下さい。

 

f:id:techfp8329:20180209075432j:plain

 

プラズマの効果

プラズマは物質の第四の状態と言われています。物質の温度をあげていくと気体になることは知られていますが、気体の状態にさらに温度を加えていくと物質を構成する原子核や電子がバラバラになって行きます。このばらばらになった状態をプラズマ状態と言います。気体よりもエネルギーをもって活発に電子や原子核が飛び交う状態になっています。地球上で見られるオーロラも太陽から飛び出した電子などが地球上の大気に衝突することによって輝いている現象です。

 

そんなプラズマは、様々な機能を持ちますが、代表的な効果をあげると、
1,殺菌・滅菌
2,消臭
3,水質浄化
4,有害ガスの分解
5,静電気防止
6,生体反応の活性化
7,金属の表面処理
8,樹脂の表面処理
9,汚れ分解・漂白

 などの効果を持っています。

 それぞれが飛び出した電子や原子核が周囲にある物質にアタックをすることに寄って発生する効果です。

 このような効果をもっともっと身近に感じてもらえるように、性能はそのままでコストを極限まで下げたプラズマ発生ユニットを供給しています。多くの方が効果を感じていただけるように努力しています。ぜひ、積極的に参加して、本質を見極めたいという方からのご連絡をお待ちしています。

 

f:id:techfp8329:20180615073450j:plain

 

 

 

 

 

 

 

 

プラズマで香害も防ぎましょう。

 ネット上の情報を見ていると、強烈な香料を用いた洗剤や柔軟剤・香水などに悩んでいる方が多いのに驚きます。

 市販されている商品には多くの香料が使われているのは事実ですから敏感な方には苦痛に感じる原因になっていることがよくわかります。

 これから夏に向けて、ニオイをごまかすための香料の利用が増えてくることも予想出来るし、ニオイを防ぐために利用する方が増えてくることも予想出来ます。

 

 香害となるような強烈なニオイもプラズマを利用することで分解することが出来ます。空気中ならプラズマ放電が利用出来るし、水中であればプラズマバブリング水が利用できます。プラズマを利用することで香料が放つニオイを分解するのは当然ですが、汗臭さや、家庭内の嫌なニオイの原因となる細菌も退治してくれます。汗のニオイや嫌なニオイを香料でごまかすのではなく、ニオイの元を退治するで不要な香料を用いた製品を使う必要もなくなります。

 

 梅雨本番は、ニオイが気になる季節でもあります。カビや細菌が出すニオイも香料が出すニオイもぜひプラズマで退治して欲しいと思います。

 

f:id:techfp8329:20180620072945j:plain

 

 

 

 

 

プラズマの効果概要ページ

プラズマの効果をまとめたページをもう一度紹介しておきます。

こちらになるので、ぜひご覧になって下さい。

 

https://techfp.web.fc2.com/index.html

 

f:id:techfp8329:20180619071211j:plain

プラズマ水の殺菌脱臭効果

 最近になってプラズマエアーを水中に直接バブリングしたプラズマバブリング水の殺菌効果が注目されてきました。プラズマで生成された各種ラジカルが水に溶け込み水自体が殺菌効果を持つようになるようです。

 まだ開発途上ですべての菌類の結果が出ている状態ではありませんが、大腸菌黄色ブドウ球菌等の細菌には効果があることが確認されています。

 この技術、野菜や卵等の食品の洗浄だけでなく、下水管などの殺菌・脱臭に絶大な効果を発揮しそうです。

 これから多くの実験を推し進めるためにも安価なプラズマ発生ユニットや水中にプラズマエアーを送り込む送風システムが重要なポイントになってきます。

 安価なシステムで多くの実験が進めば、工業用のみならず家庭用の殺菌ユニットとして利用出来る領域が広がってくると考えています。

 

 

f:id:techfp8329:20180523074333j:plain

 

 

VOCも分解するプラズマとは?

1、プラズマ状態とは
 地球環境に大きな影響を与えるVOCについて書いてきましたが、その中でプラズマがVOCを無害化出来るということも紹介してきました。ただ、プラズマという言葉はよく聞くけど、その正体がわからないという方も多いと思います。そんな方に簡単にプラズマを紹介してみたいと思います。


 一般的に物質のあり方は温度の上昇とともに個体から液体・気体へと変化していきます。これはだれでも知っていますよね。ただ気体をそれ以上に温めたらどうなるか?
気体を温めたり、電界をかけると中性の分子と正イオン・電子が混在したとても活性化した状態になります。これが物質の第四状態と呼ばれるプラズマです。

 私たちは意識することはなくても、太陽の光や熱、オーロラの光、稲妻の光などはすべてプラズマ状態が作り出している自然現象です。ついでに説明しておくとオーロラの光が色を変えるのはどんな元素がプラズマ状態になっているかによって元素特有の色を出しているからです。その他でも、蛍光灯の光やプラズマディスプレーが光るのも物質がプラズマ状態になっている証拠です。
 あ、それから光っているのはバラバラになった電子がもとに戻ろうとするときにエネルギーを吐き出しているからです。飛び出すときはエネルギーをたくさん持っているからで元に戻るときにその余ったエネルギーの一部を光というエネルギーに姿を変えているのです。

2、プラズマの種類
 プラズマには粒子すべての温度が高い高温プラズマと電子温度だけが高い低温プラズマがあります。前者を熱いプラズマ後者を冷たいプラズマとも言います。

 高温プラズマはエネルギーを作るプラズマとして核融合や溶接・溶射・切断等に使われています。

 低温プラズマは産業用プラズマとして半導体の微細加工・薄膜合成・表面改質・殺菌、除菌、脱臭、ガス分解、消毒、光源等に用いられています。とくに、現在の半導体産業にとってはなくてはならないツールになっています。

3、なぜプラズマなのか
 半導体の世界においてはその加工精度がミクロン以下のナノの世界に突入しています。このような微細な加工をするには分子1個よりは電子1個のほうが小さいのでより微細な加工が可能になるからです。

4、プラズマはオゾンを発生するか?
 一般的にプラズマはオゾンを発生するから危険だとよく言われています。私たちの研究によればプラズマの発生には10KV以上の高電圧をかけて放電させるとオゾンが出てくるのは確かなようです。ただ、5KV以下のような低電圧の場合は慎重に分光分析をしましたがオゾンは発生していないようです。酸素という元素は意外としっかりした元素で分解するにはそれなりのエネルギーを必要とするようです。これは二酸化炭素も同じ傾向です。


5、プラズマは高嶺の花
 プラズマの仕組みがしっかり理解出来れば、その有効性を生かさない手はありません。今も問題になっているインフルエンザウイルスやO157ノロウイルスetcにも効果があると考えられるし、いろいろな研究報告の中にはプラズマで活性化した水が貝についた細菌に効果があるとの報告例も見られます。またお風呂のカビや下水管のにおいなどにはとても効果があると思います。動物病院などのいわゆるアンモニア臭も消えることが確認されています。

 それから、効果の実証はこれからになるのでしょうが、鳥インフルなどに効果が認められれば、鶏の大量殺傷処分なんて言うこともなくなるかもしれません。

6、プラズマの普及をめざして
 ただ、素晴らしい効果が分かっていても今まではプラズマ=高価という図式が出来上がっていて簡単に手が出せるシステムではありませんでした。だから効果を試したいけど数100万単位の装置を実験用に使うシステムとして導入するなんてことは最初から無理だということになってしまっていました。

 そこで、私たちは何とか一般的な家庭や職場でも安価で安心・安全が実現できるシステムを構築するためにとても安価なプラズマ発生システムを開発しました。いろいろな効果はこのブログでも紹介しましたが、ぜひ皆さんにもこの効果を実感してもらいたいのと同時にこのようなシステムの有意義な使い方を一緒に考えていただければ良いと思っています。

 とくに、使い道を探るのにご協力をいただけるような企業さんの登場を心待ちにしております。プラズマを有効利用して地球環境に優しい世界を作ることが時代の要求だと考えています。

f:id:techfp8329:20180615073450j:plain