A NovaCentrix vem fabricando nanopartículas com processos de arco pulsado desde 1999 (então Nanotechnologies, Inc.), quando inicialmente usamos um arma eletrotérmica para fazer nanopartículas de cerâmica. Este dispositivo foi originalmente planejado para fins militares, mas percebemos que se o projétil desta arma fosse eliminado, o jato de plasma intenso gerado pela descarga de arco confinado de 100 MW dentro do furo poderia ser usado para ablacionar um dos eletrodos quando ele saísse. Quando descarregado em um tanque contendo um gás reativo, como oxigênio ou amônia, este material ablacionado poderia se combinar com o gás para formar o composto mais cineticamente favorável, como um óxido ou nitreto, na forma de nanopartícula.
No início dos anos 2000, o processo de pistola eletrotérmica foi substituído por uma versão mais escalável, chamada Pulsed Arc Nanoparticle Synthesis (PANS). Esse processo, que é usado até hoje, envolve a descarga de um arco elétrico intenso (~100 kA) e de curta duração (~1 ms) entre duas hastes de metal em uma atmosfera gasosa. As extremidades das hastes são ablacionadas e aquecidas pelo arco para criar um plasma de metal denso que se expande supersonicamente para o gás circundante. Essa mistura rápida resfria o plasma, permitindo que os vapores de metal se condensem e formem um aerossol denso de nanopartículas. Após a formação, o gás é filtrado para remover as nanopartículas e retornado à câmara de reação. As hastes de metal são então indexadas uma em direção à outra em preparação para a descarga de arco subsequente.
Diferentemente do processo de pistola eletrotérmica, há impurezas mínimas, então nanopartículas metálicas também podem ser feitas com o processo PANS quando a câmara de reação é preenchida com um gás inerte, como argônio ou hélio.
Há poucos subprodutos do processo PANS. Qualquer porção dos eletrodos que não contribua para a formação de nanopartículas é reciclada. Como o PANS é semiautomatizado, a capacidade de produção de um único reator é de mais de uma tonelada métrica de nanopartículas por ano.
Uma das descobertas mais notáveis feitas a partir do desenvolvimento do PANS veio da variação do comprimento do pulso da descarga do arco. Com essa capacidade, o tamanho médio das nanopartículas produzidas poderia ser controlado por uma ordem de magnitude, de cerca de 10 nm a 100 nm. Quando o processo de cura fotônica foi descoberto, também pela NovaCentrix, em 2004, usando um flash de câmera comum, a tecnologia do processo PANS foi alavancada para criar a lâmpada de flash mais potente e comercialmente disponível do mundo – chamada PulseForge. No espírito do processo PANS, o controle eletrônico do comprimento do pulso tornou-se parte integrante de todos PulseForge ferramentas para ajustar o fornecimento de energia para processar termicamente uma variedade de filmes finos.
O PulseForge tecnologia, sua família de ferramentas, juntamente com mais de 100 patentes, foram desmembradas da NovaCentrix como uma empresa irmã chamada PulseForge, Inc. em Janeiro 2022.
