MX2012007118A - Disposicion de electrodo para un tratamiento con plasma dielectricamente impedido, y procedimiento para tratar una superficie con plasma. - Google Patents

Disposicion de electrodo para un tratamiento con plasma dielectricamente impedido, y procedimiento para tratar una superficie con plasma.

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Abstract

Una disposición de electrodo para un tratamiento con plasma dieléctricamente impedido de una superficie con una configuración tridimensional irregular utilizada como contraelectrodo, de un cuerpo eléctricamente conductor, con un electrodo plano (1) y un dieléctrico (2, 3) que está configurada para su disposición a una distancia definida con respecto a la superficie a ser tratada para la formación de un plasma frío, puede ser fabricada de manera sencilla y ser configurada con seguridad en su utilización, por el hecho de que dieléctrico (2, 3) está formado por un material plano flexible que en su lado orientado hacia la superficie a ser tratada está provisto de una estructura (4), a efectos de formar regiones aireadoras (7), cuando el dieléctrico (2, 3) está apoyado sobre la superficie a ser tratada, y por el hecho de que el electrodo plano (1) tiene una configuración flexible y el dieléctrico (2, 3) está fijado de manera tal que una capa (2) del dieléctrico (2, 3) resguarda o protege el electrodo (1) contra la superficie a ser tratada.

Description

DISPOSICIÓN DE ELECTRODO PARA UN TRATAMIENTO CON PLASMA DIELÉCTRICAMENTE IMPEDIDO. Y PROCEDIMIENTO PARA TRATAR UNA SUPERFICIE CON PLASMA CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a una disposición de electrodo para el tratamiento con plasma dieléctricamente impedido de una superficie con una conformación tridimensional irregular, utilizada como contraelectrodo, de un cuerpo eléctricamente conductor, con un electrodo plano y un dieléctrico, que está configurada para su disposición a una distancia definida con respecto a la superficie a ser tratada, a efectos de configurar un plasma frío.
La invención se refiere a además a un procedimiento para el tratamiento de una superficie con plasma, mediante una disposición de electrodo de este tipo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las descargas de plasma dieléctricamente impedidas se emplean en numerosas aplicaciones distintas. Del documento DE 195 32 105 C2, se conoce el tratamiento de las superficies de piezas de trabajo tridimensionales, por ejemplo, para su activación o limpieza. Mediante una denominada descarga de barrera es posible reducir una capa de aceite hasta un revestimiento mínimo de aceite. Sin embargo, en este caso, es esencial que tenga lugar un tratamiento uniforme de la superficie. A tal efecto es necesaria una configuración homogénea del plasma, siendo la premisa que las descargas tengan lugar en forma de delgados filamentos separados entre sí. Esto es problemático en el caso de superficies con una conformación tridimensional irregular. A tal efecto, en el documento DE 195 32 105 C2, se provee formar de la superficie de la pieza de trabajo un molde negativo con el dieléctrico, el que por lo tanto consiste en un material sintético moldeable, por ejemplo prensable o apto para embutición profunda. Al efecto se prevé también utilizar una capa intermedia de manera tal que el dieléctrico pueda ser firmado mediante la capa intermedia directamente sobre la superficie de la pieza de trabajo. A continuación se retira la capa intermedia a efectos de asegurar un espacio intermedio entre el dieléctrico y el electrodo, en el que pueda configurarse el plasma. En su lado alejado con respecto a la superficie tratada se recubre el dieléctrico con un material eléctricamente conductor, mediante el que puede introducirse la alta tensión necesaria en forma de una tensión alterna.
Del documento DE 100 2007 030 915 A1 , se conoce configurar fibras huecas de un material de trabajo dieléctrico, que en su interior están provistas de un revestimiento metálico conductor, de manera tal que la fibra hueca forma un dieléctrico con un electrodo interiormente resguardado o blindado, que conjuntamente con la superficie de un cuerpo conductor, la cual sirve de contraelectrodo, puede configurar un campo de plasma. Al respecto se prevé también configurar un tejido con las fibras huecas, tejido esté que puede ser aplicado extendido en forma' plana sobre una superficie irregular, en especial la superficie de la piel de un cuerpo humano. Con ello se origina la ventaja de una disposición de electrodo adaptable a la topología irregular de la superficie de la piel, para realizar un tratamiento de plasma. Sin embargo, la desventaja de ello es el elevado insumo de fabricación para la configuración de las fibras huecas que forman el tejido, que en su espacio interior han de presentar un electrodo flexible, a efectos de asegurar la flexibilidad del tejido de electrodo, necesaria para la adaptación a la superficie de la piel.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Por ello la presente invención tiene como objetivo crear una disposición de electrodo mediante la que sea posible un tratamiento con plasma dieléctricamente impedido, seguro, de la superficie de un cuerpo con una conformación tridimensional irregular, en especial la superficie de la piel de un ser vivo, y cuya fabricación sea sencilla y económica.
Este objetivo se logra de acuerdo con la invención mediante una disposición de electrodo del tipo mencionado arriba, por el hecho de que el dieléctrico está formado por un material plano y flexible, que en su lado orientado hacia la superficie a ser tratada está provisto de una estructura destinada a formar regiones aireadoras, cuando el dieléctrico está apoyado sobre la superficie a ser tratada, y porque el electrodo plano tiene una configuración flexible y está fijado al dieléctrico de manera tal que una capa del dieléctrico protege el electrodo contra la superficie a ser tratada.
Por ello, como material de partida para la disposición de electrodo de acuerdo con la invención sirve preferentemente un dieléctrico plano liso, que en su lado posterior alejado con respecto a la superficie a ser tratada lleva un electrodo plano liso, de manera que se forma una placa flexible, que gracias a su flexibilidad puede adaptarse al contorno de la superficie, aún si ésta tiene una conformación tridimensional, y en especial si la misma presenta una topografía tridimensional irregular. Para la invención es esencial que el dieléctrico forme una capa continua, mediante la cual el electrodo queda protegido contra la superficie a ser tratada. Además de ello, el dieléctrico configura una estructura para la superficie a ser tratada, en el que es posible introducir e intercambiar aire, a efectos de permitir la formación de plasma frío, con el que se trata la superficie, en especial la superficie de la piel de un cuerpo humano o animal. Al respecto, el tratamiento de la superficie de la piel puede ser un tratamiento terapéutico. Sin embargo, se prefiere un tratamiento cosmético de la superficie, mediante el que es posible absorber mejor la sustancia cosmética efectiva, con lo que cual es posible realizar de manera eficiente tratamientos cosméticos, como el alisado de arrugas, empequeñecimiento de poros, etc. Es posible lograr otro tratamiento efectivo configurando la disposición de electrodo como plantilla. Con ello, se produce un efecto bactericida y fungicida sobre la piel del pie, pudiendo el dieléctrico aplicarse directamente adyacente o mediante un calcetín o media sobre la piel del pie, en especial en contacto con la planta del pie.
Es preferible que el electrodo plano esté embebido en el dieléctrico. Esto puede efectuarse en el lado posterior de la capa del dieléctrico que resguarda el electrodo contra la superficie a ser tratada. Sin embargo, también es posible embeber el electrodo plano por completo en el dieléctrico. En todos los casos, es posible poner en contacto el electrodo plano mediante la conexión que sobresale del dieléctrico.
Es preferible que el electrodo esté constituido por una rejilla flexible de alambre, por cuanto la misma puede ser fabricada de manera sencilla y económica para obtener un electrodo flexible.
En una forma de realización preferida, el dieléctrico está configurado de una sola pieza junto con la capa del dieléctrico, que resguarda el electrodo con respecto a la superficie a ser tratada. Al respecto, la estructura define la profundidad de las regiones en las cuales puede hallarse el aire para la formación del plasma, cuando se aplica el dieléctrico directamente sobre la superficie, p.ej. la piel. Si el dieléctrico está formado de un material sintético adecuado, p.ej. un polietileno termoplástico, es posible incorporar la estructura deseada durante la colada del dieléctrico plano.
Empero, también es posible unir la estructura en forma de una capa configurada por separado, con la capa del dieléctrico. En este caso puede la estructura también tener una estructura similar a fibras finas, y ser, por ejemplo, un tejido, con lo que eventualmente se agrandan las regiones que conducen el aire y se logra una configuración uniforme del plasma.
En otra configuración, más sencilla desde el punto de vista de la producción industrial, de la estructura en forma de botones sobresalientes, se prevén espacios intermedios permeables al aire, en los que puede formar el plasma. A tal efecto pueden los botones configurarse en forma de cilindros circulares, de cono o de tronco de cono. Además, es preferible que los botones tengan una altura entre 0,5 y 10 mm, preferentemente entre 1 y 8 mm, y con mayor preferencia aún, entre 2 y 3 mm.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Seguidamente se explica la invención con mayor detenimiento con ayuda de un ejemplo de realización representado en el dibujo. En el dibujo: la Figura 1 muestra las partes de una disposición de electrodo de acuerdo con la invención en una representación despiezada; la Figura 2 es una vista superior sobre el lado anterior de la disposición de electrodo compuesta de acuerdo con la Figura 1; la Figura 3 representa un corte longitudinal a través de la disposición de electrodo de acuerdo con la Figura 2; la Figura 4 es una vista en perspectiva, de una disposición de electrodo adaptada a una superficie formada de manera tridimensional; y la Figura 5 es un corte longitudinal a través de la disposición de electrodo a lo largo de la línea V-V en la Figura 4.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En la Figura 1 , se pone de manifiesto que la disposición de electrodo de acuerdo con la invención presenta un electrodo 1 , que en el estado inicial o de partida está configurado como una rejilla de electrodo de electrodo, flexible, de metal. El electrodo 1 está dispuesto entre una capa anterior 2 de un material dieléctrico y una capa posterior 3 de un material dieléctrico. En su estado inicial o de partida ambas capas dieléctricas 2, 3, tienen una configuración plana lisa y sobresalen del electrodo 1 en la totalidad de los cuatro bordes laterales, de manera tal que el electrodo 1 está embebido o incluido en todos sus lados en el dieléctrico formado por ambas capas 2, 3. A tal efecto las capas 2, 3, están unidas entre sí, preferentemente de manera plana. La unión puede efectuarse por ejemplo mediante encolado o soldadura. Por supuesto, también es posible formar uniones desprendibles mediante medios de unión externos, pero con una mayor complicación o costo. El electrodo 1 embebido en el dieléctrico puede ser puesto en contacto mediante una conexión que sobresale del dieléctrico (no representada).
En su lado alejado con respecto al electrodo 1 la capa anterior 2 del dieléctrico está provista con una superficie estructurada. En la forma de realización representada la superficie estructurada está construida por botones sobresalientes 5, que presentan una separación entre sí, de manera tal que la superficie estructurada 4 presenta numerosas regiones aireadoras 7 conectadas entre si, en las que puede fluir el aire, cuando la disposición de electrodo, por intermedio de los botones 5 de su capa anterior 2, está aplicada adyacentemente a una superficie a ser tratada, por ejemplo a la piel de un ser vivo.
La Figura 2 pone de manifiesto que visto desde arriba, el electrodo 1 termina a distancia con respecto a los bordes laterales de las capas 2, 3, siendo preferible que las capas 2, 3, estén configuradas con iguales dimensiones.
El corte longitudinal de la Figura 3 ilustra la imbibición o inclusión del electrodo 1 entre las capas 2, 3 y los botones de la superficie estructurada 4 de la capa anterior 2, que resguarda el electrodo 1 con respecto a la superficie a ser trabajada.
La Figura 4 muestra, en una vista en perspectiva, la disposición de electrodo de acuerdo con la Figura 1 , donde ambas capas 2, 4 del dieléctrico, ya no están más separadas entre sí por completo, por cuanto han sido unidas entre sí por ejemplo mediante un proceso de soldadura plano. El dieléctrico así formado, 3, es flexible, por cuanto las capas 2, 3 por una parte, y el electrodo 1 embebido en ellas, por otra parte, son flexibles. Por lo tanto es posible adaptar la disposición de electrodo a la forma de una superficie de conformación tridimensional, como se indica esquemáticamente en la Figura 4. En este caso, no se ha representado la superficie a ser tratada. Puede observarse que un abombamiento central, que vista desde arriba es convexo, presenta una transición en forma de un abombamiento cóncavo hacia el extremo diagonalmente opuesto. Con ello se ilustra la adaptabilidad de la disposición de electrodo también a abombamientos irregulares de la superficie a ser tratada.
El corte longitudinal de la Figura 5, representado a lo largo de la línea V-V de la Figura 4, ilustra el abombamiento convexo central y permite reconocer, en especial en la extremidad izquierda, un abombamiento cóncavo ascendente hacia atrás.
Puede reconocerse de inmediato que la disposición de electrodo de acuerdo con la invención es de una fabricación extraordinariamente sencilla y posibilita de manera sencilla un tratamiento plano de una superficie de abombamiento irregular, en especial del área de una piel.
Las Figuras 4 y 5 muestran la fusión conjunta de ambas capas dieléctricas 2, 3, de manera de obtener un componente constructivo unitario, en el que el electrodo 1 está incluido.
Es posible conformar sin complicaciones la superficie estructurada 4 también como elemento plano separado, que se une con la capa 2 que resguarda el electrodo 1. A titulo de ejemplo, es posible conformar la superficie estructurada mediante un tejido textil o de material sintético flexible plano, que si bien no es adecuado como capa de resguardo 2, sí es adecuado como superficie estructurada 4 para formar regiones aireadoras en las que mediante la elevada tensión alterna aplicada se forma el plasma necesario para el tratamiento.
Para muchos casos de aplicación es también concebible aplicar simplemente el electrodo 1 sobre el lado posterior de la capa dieléctrica 2. Sin embargo, en términos generales tiene sentido recubrir el electrodo 1 mediante una capa aislante a efectos de evitar sobretensiones repentinas indeseadas, por ejemplo sobre un operador humano, sobre el lado posterior de la capa de resguardo 2. Por ello, la inclusión del electrodo 1 en el dieléctrico 2,3 representa una forma de realización preferida.
El ejemplo de realización representado parte de capas que en su estado de partida son planas lisas, 2, 3, y de un electrodo 1 plano liso. Para aquellas aplicaciones previstas por ejemplo en especial para superficies de curvatura convexa, puede ser también conveniente utilizar capas planas 2, 3 placas preformadas con curvatura convexa y un correspondiente electrodo 1 plano correspondientemente preformado. Rige lo correspondiente para otros preformados, lo que facilita la adaptación a las superficies a ser tratadas, conservándose en cada caso la flexibilidad de la disposición de electrodo y posibilitándose una adaptación precisa a la superficie.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Disposición de electrodo para un tratamiento con plasma dieléctricamente impedido de una superficie formada con una configuración tridimensional irregular utilizada como contraelectrodo, de un cuerpo eléctricamente conductor, con un electrodo plano (1 ) y un dieléctrico (2, 3), que está configurada para su disposición a una distancia determinada con respecto a una superficie a ser tratada para la formación de un plasma frío, caracterizada porque el dieléctrico (2, 3) está formado por un material plano flexible que en su lado orientado hacia la superficie a ser tratada está provista con una estructura (4), a efectos de formar regiones aireadoras (7), cuando el dieléctrico (2, 3) está apoyado sobre la superficie a ser tratada, y porque el electrodo plano (1 ) tiene una configuración flexible y el dieléctrico (2, 3) está fijado de manera tal que una capa (2) del dieléctrico (2, 3) resguarda o protege el electrodo (1) contra la superficie a ser tratada.
2. Disposición de electrodo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el electrodo plano (1 ) está embebido en el dieléctrico (2, 3) y puede ser puesto en contacto mediante una conexión que sobresale del dieléctrico (2, 3).
3. Disposición de electrodo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el electrodo plano está embebido en todos sus lados en el dieléctrico (2, 3).
4. Disposición de electrodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el dieléctrico (2, 3) está configurado para una aplicación sobre la piel de un ser vivo.
5. Disposición de electrodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el electrodo (1 ) está formado por una rejilla flexible de alambre hecha de metal.
6. Disposición de electrodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el electrodo (1 ) está formado de fibras de carbono o de trenzado de fibras de carbono.
7. Disposición de electrodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la estructura (4) del dieléctnco (2, 3) está configurada de una sola pieza en la capa (2) del dieléctrico (2, 3), que resguarda o protege el electrodo (1) contra la superficie a ser tratada.
8. Disposición de electrodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la estructura (4) está unida como capa formada por separado, con la capa (2) del dieléctrico (2, 3), que resguarda o protege el electrodo (1 ) contra la superficie a ser tratada.
9. Disposición de electrodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizada porque la estructura (4) consiste en botones sobresalientes (5), que forman espacios intermedios permeables al aire (6).
10. Disposición de electrodo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque los botones (5) han sido configurados con una forma de cilindro circular, de cono o de tronco de cono.
11. Procedimiento para el tratamiento de una superficie con plasma, mediante una disposición de electrodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se apoya la disposición de electrodo plana sobre la superficie, por intermedio de la estructura del dieléctrico, configurada hacia la superficie, y se la adaptada al contorno de la superficie.
12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 , caracterizado porque se aplica la disposición de electrodo sobre una superficie que tiene una forma tridimensional irregular.
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