Caratterizzazione di un plasma jet in aria sintetica per applicazioni biomedicali

L'impatto nel mondo accademico ed industriale delle tecnologie al plasma jet è in continuo aumento, in particolar modo è in continuo sviluppo l'impiego di quest'ultimo nell'ambito biomedicale per trattamenti superficiali cutanei, sottocutanei e nel campo della sterilizzazione medica. Per generare e mantenere un plasma jet vengono utilizzati specifici gas nobili quali argon e elio. I gas nobili sono elementi costosi, con disponibilità limitata e con elevata difficoltà di approvvigionamento. Per sopperire alle sopracitate problematiche, nel presente elaborato di tesi, è stato sviluppato un plasma jet alimentato ad aria sintetica, la scelta è ricaduta su quest'ultima per via del costo estremamente contenuto di produzione e reperibilità, per la semplicità di utilizzo e per ragioni di sicurezza. L'aria è una miscela costituita principalmente da azoto ed ossigeno, molecole che possono generare specifiche specie chimiche adatte per trattamenti superficiali e nel settore della sterilizzazione e della disinfezione. Per la caratterizzazione del plasma jet è stato costruito un opportuno setup di misura sul quale sono state effettuate delle misure di potenza, delle misure termografiche e delle misure spettroscopiche per studiare e caratterizzare la scarica prodotta, e per valutare il possibile uso di questa tecnologia direttamente sulla cute umana, senza apportare effetti nocivi. Il plasma generato è non termico e le temperature microscopiche sono compatibili con l'utilizzo in ambito biomedicale. Il plasma è caratterizzato dalla possibilità di essere alimentato con impulsi bidirezionali. A seconda del segno dell'impulso è possibile ottenere due diverse tipologie di scariche. Per entrambe le scariche sono stati ottenuti valori di potenza, durante l'intervallo di tempo tra un impulso ed il successivo, limitati. Dalle rilevazioni termografiche sono stati misurati valori di temperatura limitati e quindi potenzialmente utilizzabile sui tessuti vivi.