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用于 PET 瓶的超薄气密涂层,使牛奶和药物的保质期变得更长

文章来源：www.xianjichina.com 更新时间：2021-08-06 14:50:45

如果聚合物专门用于形成和沉积在等离子体周围的表面上，则可以有针对性地对它们进行涂层。由于这种所谓的等离子体增强化学气相沉积（简称 PECVD），例如，可以在 PET 瓶内部应用超薄的气密涂层，确保内容物的使用寿命更长，或保护有机发光二极管 (OLED) 免受潮气，使电视屏幕长时间工作。波鸿鲁尔大学 (RUB) 的通用电气工程和等离子体技术以及实验物理 II 团队完善了这项技术。

用于 PET 瓶的超薄气密涂层,使牛奶和药物的保质期变得更长

使牛奶和药物的保质期更长

沉积是唯一可能的，因为等离子体是冷的，因此不会损坏 PET 瓶或其他要进行涂层的表面。只有等离子体中的快速电子是热的，它们不会损坏表面。塑料的玻璃状涂层只有 20 至 30 纳米薄，可确保通过瓶子逸出的气体减少 10 至 100 倍。这将汽水的保质期从前四个星期延长到一年左右。该方法也适用于牛奶和其他食品、药品甚至微电子元件的包装。“这种类型的涂层也是环保的，因为在回收过程中可以忽略微量的材料，来自 RUB 实验物理 II 系的 Marc Böke 博士解释说。

用于 PET 瓶的超薄气密涂层,使牛奶和药物的保质期变得更长

氧气提示天平

挑战在于控制层的形成。这些层不仅应该是超薄的，而且还应该是绝对致密、无间隙和均匀的，Marc Böke 解释说。用于此的调节螺钉是多方面的。一方面，这取决于气体混合物。原子氧是一个特别重要的参与者。操作等离子体的压力也很重要。同样，反应器的几何形状和能源的选择会影响等离子体中发生的事情以及它如何影响周围的表面。例如，合适的等离子体可以通过微波点燃，也可以通过电感或电容耦合射频点燃。一般来说，不同尺寸的等离子反应器是可能的，最高可达覆盖高层建筑整个窗玻璃所需的巨大尺寸。

必须开发测量技术

研究人员已经逐渐能够理解和完善可能过程的许多方面。例如，PET 瓶在涂层前进行清洁和活化，也可通过等离子进行。但在这里，瓶子的表面也会发生变化，这反过来又会影响后续的涂层。在清洁过程中对粒子流的测量揭示了在这个过程中发生了什么。如果在清洁过程中将所有这些方面都考虑在内并以最佳方式运行，这将对后续涂层的成功产生相当大的影响，我们能够增加不渗透性，最初是 100 倍（取决于基板材料），通过正确设置先前的清洁，将其提高到 500 倍，Peter Awakowicz 说。

目前正在开发的最新应用程序出于必要而产生了一种优点：如果人们真的希望层尽可能致密且无缺陷，则涂层中的微小孔等缺陷几乎无法避免。它们允许研究团队使用等离子涂层来开发具有以前未知特性的非膨胀过滤膜。它们可以淡化水或将气体彼此分离，例如从 CO 2中分离出氧气。

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