Plazma: Tajuplné čtvrté skupenství

Těch šest písmen se pojí s fyzikou, hmotou a ionty. Plazma stojí tiše po boku pevných látek, kapalin a plynů a o svůj díl se téměř nehlásí. Přitom je ve vesmíru ze všech jmenovaných skupenství nejpočetnější. Skládají se z něj hvězdy a mlhoviny, vakuum mezi planetami je ho piné. Své využití nachází také v domácnostech, i když o něm mnohdy nemáme ani tušení.

Vrátíme-li se ještě na okamžik k hodinám fyziky, asi si vzpomínáte na běžnou definici plazmatu: Vysoce ionizovaný plyn.” Plazma je některými vědci označováno za čtvrté skupenství hmoty, ta-kový hybrid mezi plyny a tekutinami, s nimiž sdílí určité vlastnosti. Vzniká zahřátím plynu nebo jeho vystavením silnému elektromagnetickému poli za použití laseru nebo třeba mikrovlnného záření. Tento proces v plynu rozvolní molekulární vazby a sníží anebo zvýší hladinu elektronů, čímž vytváří pozitivně nebo negativně nabité částice. Tedy ionty + a -. Díky tomu se plazma stává vodivým a citlivým na působení magnetických polí, pomocí nichž ho (na rozdíl od běžného plynu) lze tvarovat do vláken, paprsků nebo vrstev.

Paprsky X

První experimenty s plazmatem provádí britský chemik a fyzik William Crookes (1832-1919) za okny Královské společnosti v Londýně, uprostřed viktoriánské Anglie. Je vynálezcem tzv. Crookesových trubic, což není nic jiného než forma katodové trubice. Napojí skleněnou baňku se dvěma elektrodami, vyplněnou zředěným plynem na stejnosměrný elektrický zdroj, a heuréka! Proud vesele prochází, vytváří výboj a zvláštní světlo, kterému zprvu nevěnuje pozornost. Dokud si nevšimne, že na fotografických deskách umístěných poblíž vznikají vlivem záření šmouhy. Nazve je romanticky paprsky X, my je však známe jako rentgenové záření. Plazma pak označí jednoduše jako „zářivou hmotu”. Své jméno látka dostává až od držitele Nobelovy ceny za chemii, doktora Irvinga Langmuira (1881-1957), protože mu údajně připomíná krevní plazmu.
Čištění a sváření

Plazma nachází v současnosti využití v mnoha oborech, od chemie a fyziky přes strojírenství až po textilní průmysl. Běžné je například šetrné čištění povrchů anebo úprava vláken a materiálů ke zvýšení přilnavosti nebo schopnosti odpuzovat či propouštět vodu. Neméně se uplatňuje i v biomedicínských technologiích, při výrobě implantátů a umělých protéz, při sterilizaci prostředí nebo i při zlepšování hojení tkáně. Ne každé použití je však podobně elitní. V tom nejjednodušším slova smyslu je plazma jako mucholapka — lapá pohledy a vlastně i hmyz. Narazíte na ně v barevně zářících neonových poutačích heren a barů anebo jenom při pouhém pohledu do televizních obrazovek.
Slunce na Zemi

Největším příslibem plazmatu do budoucna je ovládnutí jaderné fúze, čistého zdroje energie, který drží při životě naše Slunce, stejně jako všechny ostatní nebeské stálice. O jeho udržitelnou formu se fyzikové celého světa pokoušejí už od poloviny 20. století. Zatím sice bez úspěchu, ale v tomto závodě se běh v polovině nevzdává. A jestli si stále myslíte, že plazma patří spíše do hájemství fyzikálních nadšenců a postrádá jakékoliv kouzlo svých zbylých tří sourozenců, počkejte si na nejbližší bouřku, až jeho klikaté linie rozsvítí oblohu. Anebo si vzpomeňte na polární záři.

Martin Kužel pro Svět na dlani