Cotidianamente, interactuamos con la materia en tres diferentes estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Sin embargo, estos no son los únicos que existen. 

El plasma es el cuarto estado de agregación de la materia y, aunque no lo parezca, es el más abundante del universo. Más del 99% de la materia visible en el universo se encuentra en estado de plasma. Además de en las estrellas, está presente en medios interestelares y en los discos de acreción de agujeros negros.

 Pero, ¿qué es exactamente el plasma? Sabemos que si a un sólido se le entrega la suficiente energía, acabará transformándose en líquido. Análogamente, si se le entrega energía al líquido, se convertirá en gas. 

Si se le entrega la suficiente energía a un gas, los electrones de sus moléculas se desprenderán, convirtiéndolas en iones. Estos electrones vagan libres por el gas, a muy altas velocidades y temperaturas, chocando con todo lo que se les cruza y produciendo luz (y, a veces, calor) en el proceso. A este gas ionizado se lo denomina, justamente, plasma.

El plasma no sólo aparece en el espacio exterior. En nuestra vida cotidiana, podemos encontrarlo en los rayos y relámpagos que se producen en las tormentas, en las chispas que se producen cuando nos sacamos un sweater de lana muy rápido, o confinado dentro de los tubos de luz fluorescentes. También se manifiesta en forma de auroras polares cuando los vientos solares interactúan con el campo magnético terrestre.

¿Para qué sirve el plasma? 

El plasma tiene propiedades increíblemente útiles. Debido a la libertad de sus electrones, funciona como conductor de electricidad, al igual que un cable. Además, es capaz de alterar su forma ante la presencia de campos electromagnéticos externos. Todas estas cualidades le permitieron a los científicos desarrollar numerosas aplicaciones tecnológicas para el plasma.

Los televisores de plasma aprovechan la propiedad de emitir luz que tiene este gas ionizado para hacer fosforecer las láminas que componen los píxeles de la pantalla. Así, cada vez que se desea emitir una imagen, se genera un poco de plasma en cada píxel, el cual fosforece en rojo, verde o azul según se necesite.

El plasma no térmico (NTP, por sus siglas en inglés), tiene la propiedad de encontrarse a temperatura ambiente y producir reacciones químicas variadas en su interior. Esto le sirvió a los científicos para utilizarlo en medicina como catalizador para la cicatrización de heridas (mediante su aplicación directa en la piel), inactivación de bacterias y biofilms, así también como purificador de aire y agua contaminada. 

Por otro lado, existe el plasma térmico. A diferencia de su hermano el NTP, este tipo de plasma alcanza temperaturas enormes, de más de 7.000 ºC. Sus utilidades son variadas, como por ejemplo, crear un sable láser al mejor estilo StarWars. Este es el caso de las llamadas Antorchas de Plasma no Transferidas. Es un dispositivo que genera plasma a muy altas temperaturas, de forma similar a como lo hacen los sables de los Jedi en la famosa saga de películas. Es utilizado, generalmente, para realizar cortes de materiales muy resistentes como metales y hasta hormigón armado.

En el video se observa encendida una de estas antorchas, que consume la módica suma de 50.000 Watts de potencia ¡El equivalente a 5.000 lamparitas de bajo consumo!

Pero cortar cosas no es lo único para lo que sirve el plasma térmico. Científicos de todo el mundo, se reunieron bajo el proyecto ITER, un ambicioso plan para sentar en Francia las bases de un reactor de fusión de plasma confinado magnéticamente. El objetivo es imitar el proceso mediante el cual el sol genera su energía, pero a una escala reducida. De llevarse a cabo exitosamente, este proyecto podría generar energía libre de emisión de carbono y virtualmente ilimitada.

Si bien existieron intentos anteriores, este será el primero en producir más energía de la que consume. Quedará esperar al año 2025, momento en que se encenderán los primeros plasmas dentro del reactor.

*Licenciado en Cs. Físicas, especialista en Tecnologías de Plasma para remediación ambiental y Física Aplicada. Docente universitario y becario doctoral CONICET. https://cutt.ly/mzanini.