Des chercheurs ont développé un nouveau dispositif ergonomique capable de produire des plasmas à température ambiante pour des applications biomédicales. L'appareil, qui a été développé par Mounir Laroussi et XinPei Lu de l'Université de Virginie, pourrait être employé pour détruire des bactéries, cicatriser des blessures ou traiter les plaques.
À la pression atmosphérique, la plupart des plasmas sont tellement chauds (des milliers de degrés C) qu'ils détruisent instantanément toutes les cellules vivantes avec lesquelles ils entrent en contact. De plus, ils sont très difficiles à contrôler. Ces dernières années, cependant, les chercheurs ont développé des techniques pour produire les plasmas à basse température et certains ont pu être utilisées dans des applications biomédicales. Cependant, des sources plus fiables et plus ergonomiques sont toujours nécessaires.
Le jet de plasma en contact avec la peau Une source à basse température de plasma doit pouvoir travailler à la température ambiante et à la pression atmosphérique. En outre, elle doit pouvoir être tenue dans la main et ne doit pas produire d'arc ni s'échauffer tout en fonctionnant. Le nouveau dispositif développé par Laroussi et Lu se compose de deux électrodes, chacune composée d'un mince anneau de cuivre fixé à la surface d'un disque de verre: le disque mesure environ 2,5 centimètres et est percé d'un petit trou en son centre. Ces électrodes sont alors insérées dans un tube diélectrique et sont séparées par un vide qui peut varier entre 0,5 et 1 centimètre.
Lorsque du gaz hélium est injecté dans le tube et que de courtes impulsions à haute tension (moins d'une microseconde) sont appliqués aux électrodes, une décharge se produit dans l'interstice entre les électrodes. Cela produit un panache de plasma qui est éjecté par le trou de l'électrode externe. Le panache peut atteindre jusqu'à 5 centimètres de long, cette longueur variant selon le débit de l'hélium et la taille des impulsions de tension. Le panache demeure à température ambiante et peut même être touché à mains nues.
Schéma de principe du "crayon" à plasma froid
Le dispositif est une amélioration de précédents dispositifs à "jet de plasma" qui ne produisaient que de courts panaches de l'ordre du millimètre et pouvaient atteindre des températures de plusieurs dizaines de degrés au-dessus de la température ambiante. De plus, à la différence d'autres appareils tels que "l'aiguille de plasma", ce nouvel appareil ne contient aucun objet effilé en métal, et comme des impulsions de tension très courtes sont utilisées, il n'y a aucun risque d'apparition d'arc et de surchauffe même si le dispositif est employé sur de longues périodes.