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高压放电产生的等离子体中含有大量的高活性粒子，这些活性粒子既有带电的也有中性的，本文利用反应分子动力学模拟方法研究了大气压等离子体中产生的活性氧粒子(ROS)，如基态O原子、OH自由基和O3分子，以及植物油中主要活性成分脂肪酸在ReaxFF力场作用下的反应过程，在原子水平上深入探讨了在活性粒子氧化脂肪酸分子的化学键断裂和形成的过程。比如等离子体中提供的基态氧原子可以使得原烃链末端的甲基形成一个烷基自由基，同时伴随着一个OH自由基的生成(如图2（a）和（b）)。随后，这个OH自由基附着在已形成的烷基自由基上，在图2（c）中形成一个醇基。该反应还可以进一步进行，最终形成一个醛基(见图2（d)）。在脂肪酸分子上观察到醛、醇等含氧官能团的生成，这与实验中观察到的PAO分子结构的变化结果相一致。根据计算数据，文章给出了在活性氧影响下PAO的最终产物。该研究揭示了等离子体活性粒子作用下液体内化学键的断裂与生成，及新活性基团的合成。通过放电等离子体处理水、溶液、油脂等液态物质，可以有效地将需即时产生、即时使用的等离子体活性粒子转化为种类多、存储周期长的活性基团，从而为等离子药学的发展提供可能。
图2 醇基和醛基的生成
团队赵彤副教授关于等离子体杀灭新冠病毒的文章也在Journal of Physics D: Applied Physics发表，该文从微观角度深刻揭示了放电等离子体与新冠病毒蛋白质作用的具体机制，深化了等离子体杀灭新冠病毒机理的认识，为放电等离子体快速消杀的大规模应用提供了理论基础。
图3 氧原子与新冠病毒纤突蛋白的作用过程
等离子体医学是一个快速发展的交叉研究领域，也是生物电磁研究的前沿领域。近十年来等离子体医学的发展非常迅速，为医学上治疗某些疾病带来了新思想、新方法与新技术，甚至为治疗癌症带来了新希望。近年来，电气学院放电等离子体及其生物医学应用团队，聚焦等离子体医学研究领域，与山东大学医学院、药学院、齐鲁医院以及山东省农科院等单位合作，在医工交叉领域取得了一系列原创性成果，形成了独具特色的研究方向。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/toc/16128869/2021/18/12
