Si los polímeros se fabrican específicamente para formarse y depositarse en las superficies que rodean el plasma, se pueden recubrir de forma selectiva. Gracias a esta deposición química de vapor mejorada por plasma, o PECVD para abreviar, es posible, por ejemplo, para aplicar ultrafino, Recubrimientos herméticos al gas en el interior de botellas de PET, asegurando que el contenido dure más tiempo, o para proteger los diodos emisores de luz orgánicos (OLED) de la humedad para que las pantallas de TV funcionen durante mucho tiempo. Los equipos de Ingeniería Eléctrica General y Tecnología del Plasma y Física Experimental II de Ruhr-Universität Bochum (RUB) han perfeccionado esta técnica. Informan en Rubin, la revista de ciencia de la RUB.

Hacer que la leche y los medicamentos duren más

La deposición solo es posible porque los plasmas están fríos y, por lo tanto, no dañan la botella de PET u otras superficies a recubrir con calor. Solo los electrones rápidos del plasma están calientes, y no dañan las superficies. El revestimiento similar al vidrio del plástico, que tiene un grosor de solo 20 a 30 nanómetros, asegura que de 10 a 100 veces menos gas se escape a través de la botella. Esto extiende la vida útil de una gaseosa de las cuatro semanas anteriores a aproximadamente un año. El método también es de interés para el envasado de leche y otros alimentos, así como medicamentos e incluso componentes microelectrónicos. "Este tipo de revestimiento también es respetuoso con el medio ambiente, porque la pequeña cantidad de material puede simplemente descuidarse durante el reciclaje, "explica el Dr. Marc Böke del departamento de Física Experimental II de RUB.

El oxígeno inclina la balanza

El desafío radica en controlar la formación de las capas. "Las capas no solo deben ser ultrafinas, pero también absolutamente denso, uniforme y sin huecos, "explica Marc Böke. Los tornillos de ajuste para esto son múltiples. Por un lado, depende de la mezcla de gases. Atomic Oxygen es un jugador particularmente importante. La presión a la que se opera el plasma también es significativa. Similar, la geometría del reactor y la elección de la fuente de energía influyen en lo que sucede en el plasma y cómo afecta a las superficies circundantes. Por ejemplo, un plasma apropiado puede ser encendido por microondas, pero también por radiofrecuencia acoplada inductiva o capacitivamente. "En general, son posibles diferentes tamaños de reactor de plasma, hasta las enormes dimensiones necesarias para revestir cristales enteros de ventanas para edificios de gran altura, "dice el profesor Peter Awakowicz, titular de la cátedra de Ingeniería Eléctrica y Tecnología del Plasma.

Debían desarrollarse técnicas de medición

Los investigadores han podido comprender y perfeccionar gradualmente muchos aspectos de los posibles procesos. Por ejemplo, Las botellas de PET se limpian y activan antes del recubrimiento. también mediante plasma. Pero aquí, también, la superficie de la botella cambia, lo que a su vez influye en el recubrimiento posterior. Las mediciones de los flujos de partículas durante la limpieza revelaron lo que sucede en el proceso. Si todos estos aspectos se tienen en cuenta durante la limpieza y el proceso se ejecuta de manera óptima, esto tiene una influencia considerable en el éxito del recubrimiento posterior:"Pudimos aumentar la impermeabilidad, que inicialmente era un factor de 100 (dependiendo del material del sustrato), a un factor de 500 mediante el ajuste correcto de la limpieza anterior, "dice Peter Awakowicz.

La última aplicación, en el que se está trabajando actualmente, hace virtud de la necesidad:si uno desea realmente capas que sean lo más densas y libres de defectos posible, los defectos como poros diminutos en el revestimiento son casi imposibles de evitar. Permiten a los equipos de investigación utilizar el recubrimiento de plasma para desarrollar membranas de filtro que no se hinchan y que exhiben propiedades previamente desconocidas. Pueden desalar agua o separar gases entre sí, como el oxígeno del CO ₂ .