等離子體是不同于固體、液體和氣體的物質(zhì)第四態(tài)。物質(zhì)由分子構(gòu)成，分子由原子構(gòu)成，原子由帶正電的原子核和圍繞它的、帶負電的電子構(gòu)成。當(dāng)被加熱到足夠高的溫度或其他原因，外層電子擺脫原子核的束縛成為自由電子，就像下課后的學(xué)生跑到操場上隨意玩耍一樣。電子離開原子核，這個過程就叫做“電離”。這時，物質(zhì)就變成了由帶正電的原子核和帶負電的電子組成的、一團均勻的“漿糊”，因此人們戲稱它為離子漿，這些離子漿中正負電荷總量相等，因此它是近似電中性的，所以就叫等離子體。

當(dāng)光打在金屬表面時，二維光或是等離子體就會被激發(fā)。等離子體可以被看作是光子和電子的連接。

可以建立一個混合原則，由光轉(zhuǎn)變成的等離子體在金屬表面?zhèn)鞑r（該等離子體的波長比原始光波的波長小的多）；等離子體能被二維光學(xué)儀器（鏡子、波導(dǎo)、透鏡等）處理，等離子體能再次轉(zhuǎn)變成光或者電信號。

等離子體傳感器和癌癥儀：NaomiHalas描述了等離子體怎樣激發(fā)小金屬層表面的，米粒形狀的粒子能量很大，做光譜學(xué)試驗的光是微分子數(shù)量級。在米粒狀粒子彎曲頂端處等離子體電場比用來激發(fā)等離子體的電場強很多，并且它在很大程度上改進了光譜的速率和性。換一種說法，納米數(shù)量級的等離子體不僅可以用來鑒定，還可以用來殺死癌細胞。

光頻率的未來等離子體電路：NaderEngheta支持等離子體激發(fā)的納米粒子能夠被設(shè)計成納米數(shù)量級的電容，電阻，和感應(yīng)器（電路中的各種元素）。

電路能夠接收廣播（1010Hz）或者是微波（1012Hz）的頻率，而該電路卻能達到光頻率（1015Hz）。這就能實現(xiàn)小型化以及用納米天線探測光信號的過程，納米波導(dǎo)，納米傳感器，并且還有可能實現(xiàn)納米計算機，納米存儲，納米信號和光分子接口。

等離子體主要用于以下3方面。

①等離子體冶煉：用于冶煉用普通方法難于冶煉的材料，例如高熔點的鋯(Zr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、釩(V)、鎢(W)等金屬；還用于簡化工藝過程，例如直接從ZrCl、MoS、TaO和TiCl中分別獲得Zr、Mo、Ta和Ti；用等離子體熔化快速固化法可開發(fā)硬的高熔點粉末，如碳化鎢-鈷、Mo-Co、Mo-Ti-Zr-C等粉末等離子體冶煉的優(yōu)點是產(chǎn)品成分及微結(jié)構(gòu)的一致性好，可免除容器材料的污染。

②等離子體噴涂：許多設(shè)備的部件應(yīng)能耐磨耐腐蝕、抗高溫，為此需要在其表面噴涂一層具有特殊性能的材料。用等離子體沉積快速固化法可將特種材料粉末噴入熱等離子體中熔化，并噴涂到基體（部件）上，使之迅速冷卻、固化，形成接近網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的表層，這可大大提高噴涂質(zhì)量。

③等離子體焊接：可用以焊接鋼、合金鋼；鋁、銅、鈦等及其合金。特點是焊縫平整，可以再加工沒有氧化物雜質(zhì),焊接速度快。用于切割鋼、鋁及其合金，切割厚度大。