El plasma es comúnmente llamado el cuarto estado de la materia, junto al estado sólido, líquido y gaseoso. Su comportamiento se encuentra basada en un principio físico muy simple, que es que el estado de la materia cambia cuando se le suministra algún tipo de energía.
Cuando se le suministra energía a un sólido se vuelve líquido y si al líquido se le pasa energía se vuelve gaseoso. Pero, ¿qué pasa cuando se le suministra más energía a un gas? Este se ioniza y se convierte en plasma el cual es rico en energía. Este es el otro estado de la materia descubierto en 1879 por el físico William Crookes de los EE.UU.
¿Qué es el plasma desde el punto de vista de la ciencia y la ingeniería?
El plasma no es otra cosa que materia, que ha recibido tal cantidad de energía que los electrones se han desprendido de los átomos, dando paso a un gas ionizado. Es igual a cuando un líquido hierve y se convierte en gas al pasar la energía térmica. Calentar aún más un gas formará el plasma, rico en partículas cargadas, positivas y negativas, sin equilibrio electromagnético, lo que contribuye a su utilidad como conductor eléctrico o como reactivo a campos electromagnéticos.
Gran parte del universo se encuentra hecho de plasma y esto ha sido de gran relevancia para muchos investigadores y científicos en diferentes áreas. Más del 99% del universo visible es plasma, el plasma natural se manifiesta en forma de relámpagos que vemos romper el cielo, las auroras o el fuego de San Telmo.
¿Para qué se ha usado la tecnología del plasma?
Cada vez la ciencia ha mostrado más interés en la utilización de la tecnología de plasma, en aplicaciones de conversión de gas, como su utilización en combustibles renovables y conversión de CO2 en productos químicos de valor agregado.
Las propiedades del plasma han sido utilizadas por los investigadores como un gas cargado que luego confinan en campos magnéticos para calentarlo a temperaturas que son más altas que las del núcleo del sol.
La tecnología del plasma se ha usado en la fijación del nitrógeno molecular (N2) del aire, el cual se emplea en la producción de fertilizantes minerales, entre otros. Se ha utilizado en la aplicación de tecnología que va desde fuentes de iluminación, sensores, láseres, biotecnología, procesamiento de materiales en la microelectrónica y hasta en ciencias espaciales.
Todo lo anterior es estudiado y aplicado por la llamada ciencia e ingeniería del plasma. Esta se define como la disciplina que tiene como misión, la investigación de la química del transporte y reacción de gases parcialmente ionizados. Estudia además su aplicación en diferentes tecnologías.
¿Qué otras utilidades tiene la energía producida por el plasma?
Otros investigadores utilizan la tecnología del plasma para fabricar chips de computadora, propulsión de cohetes, coches, barcos, destrucción de peligros biológicos, limpieza del medio ambiente, curación de heridas y otras aplicaciones interesantes.
Por ejemplo, el plasma en la industria automotriz actualmente se utiliza para mejorar la adhesión de toda una gama de piezas mecánicas, tanto en su interior como en el exterior. El plasma permite un proceso limpio, rápido, eficiente y respetuoso con el medio ambiente.
Finalmente, se espera que en futuro se puedan crear motores con impulso de plasma para coches, aviones y todo tipo de transporte. El futuro está en el horizonte y todo es posible, tanto así que lo que ayer eran películas de ficción hoy son realidad. La ciencia y la tecnología no paran, y la barrera de lo imposible a lo posible cada vez se acorta más.
