Ultralyd er blevet et forskningshotspot i verden på grund af dets produktion inden for masseoverføring, varmeoverføring og kemiske reaktioner. Med udviklingen og populariseringen af ​​ultralydsudstyr er der gjort visse fremskridt inden for industrialiseringen i Europa og Amerika. Udviklingen af ​​videnskab og teknologi i Kina er blevet en ny tværfaglighed – sonokemi. Dens udvikling har været påvirket af en stor mængde arbejde udført i teori og anvendelse.

Den såkaldte ultralydbølge refererer generelt til den akustiske bølge med et frekvensområde på 20k-10mhz. Dens anvendelseskraft inden for det kemiske område kommer hovedsageligt fra ultralydskavitation. Med stærke chokbølger og mikrostråler med hastigheder højere end 100m/s kan den høje gradientforskydning fra chokbølger og mikrostråler generere hydroxylradikaler i vandig opløsning. De tilsvarende fysiske og kemiske effekter er hovedsageligt mekaniske effekter (akustisk chok, chokbølger, mikrostråler osv.), termiske effekter (lokal høj temperatur og højt tryk, samlet temperaturstigning), optiske effekter (sonoluminescens) og aktiveringseffekter (hydroxylradikaler genereres i vandig opløsning). De fire effekter er ikke isolerede. I stedet interagerer og fremmer de hinanden for at fremskynde reaktionsprocessen.

Forskning i ultralydsapplikationer har i øjeblikket vist, at ultralyd kan aktivere biologiske celler og fremme stofskiftet. Ultralyd med lav intensitet vil ikke skade hele cellens struktur, men det kan forbedre cellens metaboliske aktivitet, øge cellemembranens permeabilitet og selektivitet og fremme enzymets biologiske katalytiske aktivitet. Ultralydbølger med høj intensitet kan denaturere enzymet, få kolloiderne i cellen til at flokkulere og sedimentere efter stærke oscillationer og gøre gelen flydende eller emulgere, hvorved bakterierne mister biologisk aktivitet. Derudover vil den øjeblikkelige høje temperatur, temperaturændring, øjeblikkeligt højt tryk og trykændring forårsaget af ultralydskavitation dræbe nogle bakterier i væsken, inaktivere virussen og endda ødelægge cellevæggen hos nogle små emblemorganismer. Ultralyd med højere intensitet kan ødelægge cellevæggen og frigive stofferne i cellen. Disse biologiske effekter gælder også for ultralydseffekten på målet på grund af algecellestrukturens særlige karakter. Der er også en særlig mekanisme til ultralydsundertrykkelse og -fjernelse af alger, det vil sige, at airbaggen i algecellen bruges som kavitationskernen i kavitationsboblen, og airbaggen brydes, når kavitationsboblen brydes, hvilket resulterer i, at algecellen mister evnen til at kontrollere flydeevnen.


Opslagstidspunkt: 1. september 2022