อัลตราโซนิกได้กลายเป็นจุดศูนย์กลางการวิจัยที่สำคัญของโลกเนื่องจากการผลิตในการถ่ายเทมวล การถ่ายเทความร้อน และปฏิกิริยาเคมี ด้วยการพัฒนาและความนิยมของอุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังอัลตราโซนิก ทำให้มีความก้าวหน้าบางประการในด้านอุตสาหกรรมในยุโรปและอเมริกา การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในจีนได้กลายเป็นสาขาวิชาใหม่ที่เรียกว่าโซโนเคมี การพัฒนาดังกล่าวได้รับอิทธิพลจากการทำงานจำนวนมากในด้านทฤษฎีและการประยุกต์ใช้

คลื่นอัลตราโซนิกโดยทั่วไปหมายถึงคลื่นเสียงที่มีช่วงความถี่ 20k-10mhz พลังการใช้งานในสาขาเคมีส่วนใหญ่มาจากการเกิดโพรงอากาศอัลตราโซนิก ด้วยคลื่นกระแทกและไมโครเจ็ตที่มีความเร็วสูงกว่า 100m / s แรงเฉือนแบบไล่ระดับสูงของคลื่นกระแทกและไมโครเจ็ตสามารถสร้างอนุมูลไฮดรอกซิลในสารละลายในน้ำได้ ผลทางกายภาพและเคมีที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่เป็นผลทางกล (คลื่นกระแทกอะคูสติก คลื่นกระแทก ไมโครเจ็ต ฯลฯ) ผลทางความร้อน (อุณหภูมิสูงในพื้นที่และแรงดันสูง อุณหภูมิโดยรวมที่เพิ่มขึ้น) ผลทางแสง (โซโนลูมิเนสเซนซ์) และผลการกระตุ้น (อนุมูลไฮดรอกซิลเกิดขึ้นในสารละลายในน้ำ) ผลกระทบทั้งสี่นี้ไม่ได้แยกจากกัน แต่จะทำปฏิกิริยากันและส่งเสริมซึ่งกันและกันเพื่อเร่งกระบวนการปฏิกิริยา

ปัจจุบัน การวิจัยการประยุกต์ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ได้พิสูจน์แล้วว่าคลื่นอัลตราซาวนด์สามารถกระตุ้นเซลล์ทางชีวภาพและส่งเสริมการเผาผลาญ คลื่นอัลตราซาวนด์ที่มีความเข้มข้นต่ำจะไม่ทำลายโครงสร้างทั้งหมดของเซลล์ แต่สามารถเพิ่มกิจกรรมการเผาผลาญของเซลล์ เพิ่มการซึมผ่านและการคัดเลือกของเยื่อหุ้มเซลล์ และส่งเสริมกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพของเอนไซม์ คลื่นอัลตราซาวนด์ที่มีความเข้มข้นสูงสามารถทำให้เอนไซม์เสื่อมสภาพ ทำให้คอลลอยด์ในเซลล์เกิดการจับตัวเป็นก้อนและตกตะกอนหลังจากการสั่นที่รุนแรง และทำให้เจลเหลวหรือเป็นอิมัลชัน ทำให้แบคทีเรียสูญเสียกิจกรรมทางชีวภาพ นอกจากนี้ อุณหภูมิสูงในทันที การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ แรงดันสูงในทันที และการเปลี่ยนแปลงความดันที่เกิดจากการเกิดโพรงคลื่นอัลตราซาวนด์จะฆ่าแบคทีเรียบางชนิดในของเหลว ทำให้ไวรัสไม่ทำงาน และแม้แต่ทำลายผนังเซลล์ของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กบางชนิด คลื่นอัลตราซาวนด์ที่มีความเข้มข้นสูงสามารถทำลายผนังเซลล์และปลดปล่อยสารในเซลล์ ผลทางชีวภาพเหล่านี้ยังสามารถนำไปใช้กับผลของคลื่นอัลตราซาวนด์ต่อเป้าหมายได้ เนื่องจากโครงสร้างเซลล์สาหร่ายมีลักษณะเฉพาะ ยังมีกลไกพิเศษสำหรับการยับยั้งและกำจัดสาหร่ายด้วยคลื่นเสียงเหนือเสียง นั่นคือ ถุงลมในเซลล์สาหร่ายจะถูกใช้เป็นนิวเคลียสโพรงอากาศของฟองโพรงอากาศ และเมื่อฟองโพรงอากาศแตก ถุงลมจะแตก ทำให้เซลล์สาหร่ายสูญเสียความสามารถในการควบคุมการลอยตัว


เวลาโพสต์: 01-09-2022