NovaCentrix maakt sinds 1999 nanodeeltjes met behulp van gepulseerde boogprocessen (toen nog Nanotechnologies, Inc.), toen we aanvankelijk een elektrothermisch pistool om keramische nanodeeltjes te maken. Dit apparaat was oorspronkelijk bedoeld voor militaire doeleinden, maar we realiseerden ons dat als het projectiel van dit geweer zou worden geëlimineerd, de intense plasmastraal die wordt gegenereerd door de 100 MW beperkte boogontlading in de boring, zou kunnen worden gebruikt om een van de elektroden te ablateren wanneer deze naar buiten komt. Wanneer het wordt ontladen in een tank met een reactief gas, zoals zuurstof of ammoniak, zou dit geablateerde materiaal zich kunnen combineren met het gas om de meest kinetisch gunstige verbinding te vormen, zoals een oxide of nitride, in nanodeeltjesvorm.
Begin jaren 2000 werd het elektrothermische kanonproces vervangen door een schaalbaardere versie, genaamd Pulsed Arc Nanoparticle Synthesis (PANS). Dit proces, dat tot op de dag van vandaag wordt gebruikt, omvat de ontlading van een intense (~100 kA), kortdurende (~1 ms) elektrische boog tussen twee metalen staven in een gasvormige atmosfeer. De uiteinden van de staven worden geablateerd en verhit door de boog om een dicht metaalplasma te creëren dat supersonisch uitzet in het omringende gas. Deze snelle menging koelt het plasma af, waardoor de metaaldampen kunnen condenseren en een dichte aerosol van nanodeeltjes kunnen vormen. Na de vorming wordt het gas gefilterd om de nanodeeltjes te verwijderen en teruggebracht naar de reactiekamer. De metalen staven worden vervolgens naar elkaar toe geïndexeerd ter voorbereiding op de daaropvolgende boogontlading.
In tegenstelling tot het elektrothermische kanonproces zijn er minimale onzuiverheden, waardoor metalen nanodeeltjes ook met het PANS-proces kunnen worden gemaakt wanneer de reactiekamer is gevuld met een inert gas, zoals argon of helium.
Er zijn weinig bijproducten van het PANS-proces. Elk deel van de elektroden dat niet bijdraagt aan de vorming van nanodeeltjes wordt gerecycled. Omdat PANS semi-geautomatiseerd is, bedraagt de productiecapaciteit van een enkele reactor meer dan één metrische ton nanodeeltjes per jaar.
Een van de meest opmerkelijke ontdekkingen tijdens de ontwikkeling van PANS was het variëren van de pulsduur van de boogontlading. Dankzij deze mogelijkheid kon de gemiddelde grootte van de geproduceerde nanodeeltjes met een factor tien worden geregeld, van ongeveer 10 nm tot 100 nm. Toen het fotonische uithardingsproces in 2004 werd ontdekt, eveneens door NovaCentrix, met behulp van een gewone cameraflitser, werd de technologie van het PANS-proces benut om 's werelds krachtigste commercieel verkrijgbare flitslamp te creëren: de PulseForge . In de geest van het PANS-proces werd elektronische pulsduurregeling een integraal onderdeel van alle PulseForge -apparaten om de vermogensafgifte af te stemmen op de thermische verwerking van diverse dunne films.
De PulseForge -technologie, de bijbehorende tools en meer dan 100 patenten werden in januari 2022 afgesplitst van NovaCentrix als een zusterbedrijf genaamd PulseForge, Inc.
