Investigación de plasma de vanguardia en el Instituto de Física de Belgrado respaldada por la probada tecnología de medición de humedad Vaisala

Investigadora junior Andjelija Petrovic en su trabajo. (Todas las imágenes: Cortesía del Instituto de Física de Belgrado, Serbia)

(Todas las imágenes: Cortesía del Instituto de Física de Belgrado, Serbia)

Plasmas, que actúan en condiciones ambientales, se han convertido en los últimos años en un medio valioso y cada vez más popular en la investigación científica. En el Instituto de Física de Belgrado, Serbia, los compactos medidores de punto de rocío DMT143 de Vaisala ayudan a los investigadores en sus experimentos para descubrir nuevas aplicaciones para plasmas a presión atmosférica, incluyendo el tratamiento de células cancerosas.

El plasma – además de sólido, líquido y gaseoso, uno de los cuatro estados de agregación – está compuesto por iones positivos, electrones negativos, moléculas neutras, luz ultravioleta y moléculas excitadas, que pueden poseer una enorme cantidad de energía interna. El plasma se forma a partir de gases de la misma manera que el gas de un líquido y el líquido de un sólido: mediante la aportación de energía.

Herramienta versátil para aplicaciones biomédicas

Uno de los centros de excelencia europeos en investigación de plasmas es el Instituto de Física de Belgrado, con 25 laboratorios y 200 investigadores. Financiado por el Ministerio de Educación serbio, uno de estos laboratorios se centra en la investigación aplicada con plasmas de baja presión a temperatura ambiente. Y aquí es donde la tecnología de medidores de punto de rocío de Vaisala juega un papel decisivo en emocionantes nuevos descubrimientos científicos.

“En los últimos diez años, los plasmas fríos a presión atmosférica (temperatura ambiente) han aumentado en una variedad de aplicaciones, incluyendo la investigación médica y agrícola”, explica Andjelija Petrovic, investigadora junior. “A diferencia de los plasmas calientes, que pueden dañar las muestras biológicas, el uso de plasmas fríos en estos campos es seguro. Pueden ayudar a hacer germinar semillas y a destruir células cancerosas, mientras que las células sanas permanecen intactas”, continúa. Otros ejemplos de aplicaciones para estos tipos de plasma incluyen el tratamiento de heridas, la inactivación de patógenos como bacterias y virus, la esterilización de equipos médicos y la descontaminación del agua.

Poder de la humedad

El efecto de un plasma puede ser influenciado ajustando la proporción de nitrógeno y oxígeno atómico en la mezcla de gases, la cantidad y fuente de energía suministrada, la presión, la humedad y otros factores. Hoy en día, la tecnología de plasma está muy extendida en industrias tan diversas como la automotriz, la microelectrónica, el embalaje y la fabricación de dispositivos médicos, y el plasma debe adaptarse a las diferentes exigencias de cada una.

“Medir y monitorear la humedad en nuestros sistemas de plasma es muy importante, ya que la humedad juega un papel significativo en los procesos de plasma químico”, dice Andjelija Petrovic. “La disociación del agua (H2O) abre una variedad de reacciones químicas en plasma”, explica. “Los productos derivados de las reacciones con agua, como el radical hidroxilo (OH), oxígeno atómico (O) y peróxido de hidrógeno (H2O2), generan estrés oxidativo en las muestras biológicas”, relata Andjelija Petrovic. “En aplicaciones biomédicas, el cambio en la humedad no solo afecta al plasma, sino también a los objetivos biológicos que se tratan, que pueden ser células, estructuras celulares, líquidos o semillas.”

Vaisala DMT143 – un miembro de confianza del equipo

Debido a la pequeña escala de los experimentos con plasma que apoya Andjelija Petrovic, el medidor de punto de rocío en miniatura DMT143 de Vaisala es la opción ideal. “El gas se dirige desde una botella a un tubo de vidrio de solo 6 mm de diámetro y 20 cm de longitud, donde se encuentran dos electrodos para encender el gas”, describe Andjelija Petrovic. “El DMT143 se instala en la tubería entre la botella de gas y el tubo de reacción. Podemos detectar exactamente qué sucede con el contenido de humedad antes de comenzar el flujo de gas, y cómo la humedad influye en el flujo de gas. Cuando encendemos el gas para generar plasma, podemos controlar con precisión la concentración de humedad mediante mediciones del DMT143 para influir en la química del plasma según sea necesario”, muestra la figura superior.

El laboratorio cuenta con dos dispositivos Vaisala DMT143, que llevan aproximadamente seis años en uso. “Las mediciones precisas de humedad son absolutamente cruciales en nuestro trabajo, y confiamos en nuestros Vaisala DMT143 desde hace varios años. Son realmente fáciles de usar. Por su tamaño, podemos integrarlos sin cambiar nuestra configuración experimental. Los colocamos según sea necesario”, destaca Andjelija Petrovic.

Mientras Andjelija Petrovic y su equipo continúan investigando nuevas aplicaciones para el plasma, sus dispositivos Vaisala DMT143 seguirán desempeñando un papel importante en la exploración de nuevos caminos en este prometedor campo de experimentos científicos.