Kaltes Plasma könnte sich in Zukunft zu einem echten Allrounder entwickeln. Das Einsatzspektrum ist vielfältig, da die kontrollierten Gewitterblitze in der Lage sind Viren, Bakterien und auch Pilze abzutöten. Zudem fördert kaltes Plasma die Wundheilung, wie Forscher bereits 2015 festgestellt haben. Mit der Hilfe von kaltem Plasma kann nahezu jede Oberfläche desinfiziert werden. Das ist besonders praktisch bei Holz, Kunststoffen oder auch Metallen. Bei Plasma handelt es sich um einen physikalischen Zustand, genauer gesagt um den 4. Aggregatzustand. Wird ein Eisblock erhitzt, schmilzt dieser und es entsteht Wasser. Das Wasser wiederum wird gasförmig, wenn noch mehr Energie hinzugefügt wird und verdampft. Das Zuführen von weiterer Energie lässt ein hochaktives Gas aus positiven und negativen Ladungen, die voneinander getrennt sind, entstehen. Das ist Plasma.


Kaltes Plasma zur Behandlung von Hautkrankheiten

Da Plasma aus einem bunten Mix aktiver Komponenten wie elektromagnetischen Feldern, Ionen, Spezies und UV-Licht besteht, ist dieses auch sehr reaktionsfreudig mit der Außenwelt. Die Folge sind Wechselwirkungen in verschiedenen Bereichen. Kaltes Plasma kann menschliche Zellen bei einer Temperatur unter 40 Grad in eine Art Stresssituation versetzen und somit Wachstumshormone und Zytokine ausschütten. Mittels dieser Botenstoffe werden dann Signale an umliegende erkrankte Zellen abgegeben, so dass sich neue Blutgefäße bilden und gleichzeitig die Zellteilung angeregt wird. Mit einer Art Hightech-Pflaster können dann auch chronische Hautkrankheiten bzw. Hautgeschwüre wie ein Dekubitus behandelt werden.


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Plasma verringert Virenlast in Räumen

Plasma kann jedoch nicht nur Zellen zur Teilung anregen, sondern auch Viren, Bakterien und Pilze zerstören. Aktuell befinden sich Luftreiniger in der Erprobung, die mit der Hilfe von kaltem, atmosphärischem Plasma die Raumluft säubern und von Viren aller Art befreit. Diese Reiniger sollen effizienter als FFP2-Masken sein und auch SARS-Cov-2 Viren sowie deren Mutationen abtöten. Prof. apl. Prof. Dr. Wolfgang Viöl von der HAWK-Fakultät Naturwissenschaften und Technik in Göttingen untersucht bereits seit Jahren die desinfizierende Wirkung von Plasma. Der Forscher skizziert, dass in Zukunft Plasmadesinfektionsgeräte wie eine Art Hochdruckreiniger eingesetzt werden könnten. Mittels Plasma kann jede Oberfläche gereinigt werden, ohne diese zu beschädigen oder zu zerstören. Auch besteht die Möglichkeit das Plasma mit der Hilfe spezieller Plasma Integrationssysteme
als Verbundmittel zwischen dünnen Metallschichten und anderen Materialien zu verwenden. Mit einem hauchdünnen, behandelten Metallfilm (Silber oder Kupfer) beschichtet, sind die Objekte selbst-desinfizierend.

Plasma zur Reinigung von Gewässern

Rückstände von Medikamenten wie Antibiotika und resitente Keime stellen im Abwasser ein stets wachsendes Problem dar. Wie im Januar 2020 bekannt wurde, kann ein Großteil der Kläranlagen in Deutschland nur knapp 20 Prozent der Rückstände herausfiltern. Die Klärwerke müssen aufrüsten. Mikrobiologen und Physiker der Greifswalder Universität arbeiten im Rahmen eines Forschungsprojektes an einem neuen Verfahren, um die Effizienz der Klärwerke zu steigern. ANTIRES 2.0 soll in Zukunft eine neue Reinigungsstufe darstellen und das Abwasser mittels Plasma reinigen. Hierzu soll ein elektrisches Feld zwischen zwei Elektroden das Plasma entzünden. Über eine Düse versprüht, läuft das Abwasser durch die Elektroden und passiert somit auch das desinfizierende Plasma. Die Wissenschaftler um Klaus-Dieter Weltmann, dem Leiter des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie, nehmen dabei zunächst das Abwasser und den Klärschlamm von Krankenhäusern in den Fokus. Hier ist die Belastung mit Medikamentenrückständen und multiresistenten Keimen besonders hoch.

Fazit

Plasma ist in seinem Anwendungsspektrum vielfältig und wird in Zukunft vor allem bei der Desinfektion im Kampf gegen Viren und Bakterien einen größeren Stellenwert einnehmen. Allerdings sind die Forscher im Hinblick auf die Anwendung von Plasma in den Bereichen der Flächendesinfektion aber auch der Wundheilung und Reinigung von Substanzen durchaus beschränkt. Wie so oft liegt das auch hier an teilweise langen Zulassungsverfahren, die aufwendig sind und den technischen Fortschritt ausbremsen.

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