Il plasma, gas in forma parzialmente ionizzata, è il 4° stato della materia.
Si forma quando un gas, o un vapore, è esposto ad un campo elettrico che ne frammenta le molecole in specie attive (atomi, radicali, ioni, elettroni).
A basse (10-1000 mTorr) o, in alcuni casi, ad alte pressioni, la temperatura del gas rimane bassa, e si parla di plasmi freddi. Ne sono esempio l’Aurora Borealis e le luci al neon. Quando il plasma freddo è uniforme si usa il termine glow discharge (scarica a bagliore).
A pressioni maggiori si formano, invece, plasmi termici, che possono raggiungere temperature di migliaia di gradi, ad esempio nelle stelle.
Le specie attive dei plasmi freddi modificano la superficie di materiali termolabili come polimeri, carta, tessuti, etc. senza alterarne le proprietà massive, in tre diversi tipi di processi:
Deposizione di film sottili (PE-CVD);
Etching (ablazione superficiale);
Grafting (innesto di gruppi funzionali, crosslinking).
Le superfici di dimensioni nanometriche sintetizzate via plasma hanno caratteristiche del tutto originali rispetto ai materiali convenzionali, e creano di continuo nuove applicazioni nei campi più diversi, dalla microelettronica alle celle solari, dal tessile alla TV al plasma, dalla protezione dalla corrosione all'imballaggio, dall'auto ai beni culturali, dalla medicina ai biomateriali.
L'ampia diffusione nell'industria è dovuta soprattutto alla versatilità dei plasmi e alla possibilità di applicarli a substrati di forma, composizione ed interesse industriale più vari.
