تصنع شركة NovaCentrix الجسيمات النانوية باستخدام عمليات القوس النبضي منذ عام 1999 (كانت تسمى آنذاك Nanotechnologies, Inc.)، عندما استخدمنا في البداية مسدس حراري كهربائي لقد تم تصميم هذا الجهاز في الأصل لأغراض عسكرية، ولكننا أدركنا أنه إذا تم القضاء على المقذوف من هذا السلاح، يمكن استخدام نفاثة البلازما المكثفة الناتجة عن تفريغ القوس المحصور بقوة 100 ميغاواط داخل التجويف لإزالة أحد الأقطاب الكهربائية عند خروجه. عند تفريغه في خزان يحتوي على غاز تفاعلي، مثل الأكسجين أو الأمونيا، يمكن أن تتحد هذه المادة المستخرجة مع الغاز لتشكيل المركب الأكثر ملاءمة حركيًا، مثل أكسيد أو نيتريد، في شكل جسيمات نانوية.
في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، تم استبدال عملية البندقية الحرارية الكهربائية بنسخة أكثر قابلية للتطوير، تسمى تخليق الجسيمات النانوية القوسية النبضية (PANS). تتضمن هذه العملية، التي تُستخدم حتى يومنا هذا، تفريغ قوس كهربائي مكثف (~2000 كيلو أمبير) قصير المدة (~100 مللي ثانية) بين قضيبين معدنيين في جو غازي. يتم استئصال أطراف القضبان وتسخينها بواسطة القوس لإنشاء بلازما معدنية كثيفة تتمدد بسرعة تفوق سرعة الصوت في الغاز المحيط. يعمل هذا الخلط السريع على تبريد البلازما، مما يسمح لأبخرة المعدن بالتكثيف وتكوين رذاذ كثيف من الجسيمات النانوية. بعد التكوين، يتم ترشيح الغاز لإزالة الجسيمات النانوية وإعادته إلى حجرة التفاعل. ثم يتم فهرسة القضبان المعدنية تجاه بعضها البعض استعدادًا لتفريغ القوس اللاحق.
على عكس عملية البندقية الحرارية الكهربائية، هناك شوائب قليلة، لذلك يمكن أيضًا تصنيع جسيمات نانوية معدنية باستخدام عملية PANS عندما تمتلئ غرفة التفاعل بغاز خامل، مثل الأرجون أو الهيليوم.
هناك عدد قليل من المنتجات الثانوية لعملية PANS. يتم إعادة تدوير أي جزء من الأقطاب الكهربائية التي لا تساهم في تكوين الجسيمات النانوية. نظرًا لأن PANS شبه آلي، فإن القدرة الإنتاجية من مفاعل واحد تزيد عن طن متري واحد من الجسيمات النانوية سنويًا.
كان أحد أبرز الاكتشافات التي تحققت بفضل تطوير تقنية PANS هو تغيير طول نبضة التفريغ القوسي. وبفضل هذه الإمكانية، أمكن التحكم في متوسط حجم الجسيمات النانوية المنتجة بمقدار عشرة أضعاف، من حوالي 10 نانومتر إلى 100 نانومتر. وعندما اكتُشفت عملية المعالجة الضوئية، أيضاً بواسطة شركة NovaCentrix، في عام 2004 باستخدام فلاش كاميرا عادي، تم توظيف تقنية PANS لإنتاج أقوى مصباح فلاش متوفر تجارياً في العالم، والذي يُطلق عليه اسم PulseForge . وانطلاقاً من مبدأ PANS، أصبح التحكم الإلكتروني في طول النبضة جزءاً لا يتجزأ من جميع أدوات PulseForge لضبط توصيل الطاقة اللازمة للمعالجة الحرارية لمجموعة متنوعة من الأغشية الرقيقة.
تم فصل تقنية PulseForge ومجموعة أدواتها، بالإضافة إلى أكثر من 100 براءة اختراع، عن شركة NovaCentrix كشركة شقيقة تسمى PulseForge, Inc. في يناير 2022.
