Ultraljud har blivit ett forskningscentrum i världen tack vare dess produktion inom massöverföring, värmeöverföring och kemiska reaktioner. Med utvecklingen och populariseringen av ultraljudsutrustning har vissa framsteg gjorts inom industrialiseringen i Europa och Amerika. Utvecklingen av vetenskap och teknik i Kina har blivit ett nytt tvärvetenskapligt område – sonokemi. Dess utveckling har påverkats av ett stort arbete som utförts inom teori och tillämpning.
Den så kallade ultraljudsvågen avser generellt akustiska vågor med ett frekvensområde på 20k-10mhz. Dess tillämpningskraft inom det kemiska området kommer huvudsakligen från ultraljudskavitation. Med starka stötvågor och mikrostråler med hastigheter högre än 100m/s kan den höga gradientskjuvningen hos stötvågen och mikrostrålen generera hydroxylradikaler i vattenlösning. Motsvarande fysikaliska och kemiska effekter är huvudsakligen mekaniska effekter (akustisk stöt, stötvåg, mikrostråle, etc.), termiska effekter (lokal hög temperatur och högt tryck, total temperaturökning), optiska effekter (sonoluminescens) och aktiveringseffekter (hydroxylradikaler genereras i vattenlösning). De fyra effekterna är inte isolerade, utan interagerar och främjar varandra för att påskynda reaktionsprocessen.
För närvarande har forskning om ultraljudstillämpningar visat att ultraljud kan aktivera biologiska celler och främja ämnesomsättningen. Lågintensivt ultraljud skadar inte cellens fullständiga struktur, men det kan förbättra cellens metaboliska aktivitet, öka cellmembranets permeabilitet och selektivitet och främja enzymets biologiska katalytiska aktivitet. Den högintensiva ultraljudsvågen kan denaturera enzymet, få kolloiden i cellen att genomgå flockulering och sedimentering efter stark oscillation, och göra gelen flytande eller emulgera, vilket gör att bakterierna förlorar biologisk aktivitet. Dessutom kommer den omedelbara höga temperaturen, temperaturförändringen, det omedelbara höga trycket och tryckförändringen som orsakas av ultraljudskavitation att döda vissa bakterier i vätskan, inaktivera viruset och till och med förstöra cellväggen hos vissa små emblemorganismer. Högintensivt ultraljud kan förstöra cellväggen och frigöra ämnena i cellen. Dessa biologiska effekter är också tillämpliga på ultraljudets effekt på målet. På grund av algcellstrukturens särdrag. Det finns också en speciell mekanism för ultraljudsundertryckning och borttagning av alger, det vill säga att luftkudden i algcellen används som kavitationskärna i kavitationsbubblan, och luftkudden bryts när kavitationsbubblan bryts, vilket resulterar i att algcellen förlorar förmågan att kontrollera flytförmågan.
Publiceringstid: 1 september 2022