Bạn có bao giờ thấy tĩnh điện làm phát ra một tia sáng?
Vậy tia sáng đó là gì?
Và còn những tia chớp,
Bắc cực quang,
hay đuôi của sao chổi?
Tất cả những thứ đó, cùng nhiều thứ khác,
mà thực chất thì 99,9% vũ trụ này được cấu tạo bởi plasma.
Plasma là một trạng thái của vật chất
nó rất khác biệt so với những trạng thái thông thường.
Hãy lấy nước đá làm ví dụ.
Nước đá ở thể rắn, khi tan chảy tạo thành nước, ở thể lỏng,
nước này khi đun lên, sẽ bốc hơi và thành thể khí.
Nếu tiếp tục đun hơi nước này đến một nhiệt độ cao phù hợp
khiến cho các phân tử nước bị tách ra
thành các nguyên tử hydro và oxi chuyển động hỗn loạn.
Tiếp tục tăng nhiệt độ thêm chút nữa, thì quá trình ion hóa sẽ diễn ra
và các electron tích điện âm tách ra khỏi nguyên tử,
để lại các ion mang điện dương.
Hỗn hợp các ion mang điện âm và dương chuyển động hỗn loạn này chính là plasma,
ở nhiệt độ cao nhất định, bất kỳ chất khí nào cũng có thể chuyển thành plasma.
Các hạt chuyển động hỗn loạn trong plasma hoạt động rất khác
so với các hạt ở trạng thái vật chất khác.
Khi một cái tay nắm cửa, ở thể rắn, bị tích điện,
nó không thay đổi hình dạng, hay cách thức hoạt động.
Thật vậy, ngoại trừ la bàn hoặc các vật có từ tính,
chúng ta hiếm khi thấy vật chất phản ứng trong từ trường.
Nhưng khi đặt một vật ở thể plasma trong điện trường hoặc từ trường,
bạn sẽ thấy một phản ứng hoàn toàn khác.
Vì bản thân plasma đã tích điện
điện trường sẽ tăng tốc cho chúng,
và từ trường sẽ hướng chúng theo quỹ đạo tròn.
Và khi các hạt trong khối plasma va chạm,
hoặc được tăng tốc bởi điện trường hoặc từ trường,
ánh sáng sẽ phát ra,
đó chính là cái mà ta thấy khi quan sát plasma
như là Bắc cực quang.
Dù vậy, plasma không chỉ là một hiện tượng thiên văn tuyệt đẹp.
Thử tưởng tượng một ống khí nhỏ và một điện áp rất cao chạy qua.
Điện trường được tạo ra
sẽ đẩy electron ra khỏi một vài nguyên tử và tăng tốc cho chúng
gây ra sự ion hóa ở các nguyên tử khác.
Các tạp chất trong ống khí
sẽ khiến nó thu nhận và giải phóng một phần năng lượng
dưới dạng bức xạ tia cực tím.
Trong từng ống khí này,
mỗi loại vật liệu huỳnh quang sẽ phát ra ánh sáng có màu nhất định
khi gặp phải bức xạ tia cực tím ở cường độ phù hợp.
Giờ thì hãy tạo một hình chữ nhật từ hàng triệu ống khí như vậy,
với từng ống được điều khiển bởi các thiết vị điện tử tinh vi.
Có lẽ bạn đang nhìn vào một thứ giống như vậy đấy!
Đó chính là một cái TV plasma.
Plasma còn được ứng dụng trong y tế.
Các nhà hóa học tạo ra plasma có tính đặc hiệu cao,
chúng có thể phá hủy hoặc làm thay đổi các hóa chất xác định,
và do đó tiêu diệt các sinh vât gây bệnh trên thực phẩm hoặc ở bệnh viện.
Plasma luôn ở xung quanh chúng ta,
trong những hiện tượng kỳ thú và cả những vật dụng hàng ngày.
Và trong tương lai, plasma còn có thể được dùng
để loại bỏ hoàn toàn rác thải ở các bãi chôn cất,
loại bỏ chất độc khỏi không khí và nước một cách hiệu quả,
và còn đem lại cho chúng ta một nguồn cung không giới hạn
năng lượng tái tạo sạch.