Jakie są różne rodzaje zastosowań ultradźwiękowych?
Dźwięk to oscylacja ciśnienia pożywki, takiej jak powietrze lub woda. Długość fali dźwięku zmienia się w zależności od energii temperatury, średniej i początkowej. Ultradźwiękowe odnosi się do długości fal powyżej ludzkiego zakresu słuchu, około 20 000 kilohertów. Wiele zastosowań ultradźwiękowych wykorzystuje mechaniczne wibracje dźwięku w celu zakłócenia struktury komórkowej lub cząstek stałych. Inne aplikacje wykorzystują odbicie fal dźwiękowych do wykrywania lub obserwowania obiektów.
Zastosowania ultradźwiękowe pochodzą z właściwości dźwięku. Dźwięk nie jest lekki; Składa się z mechanicznych wibracji gazu lub cieczy, podczas gdy światło ma charakter elektromagnetyczny. Fale rozprzestrzeniają się w trzech wymiarach od źródła punktowego, rozpraszając energię i zmniejszając amplitudę podczas podróży. Mniej gęste media, takie jak gazy, przenoszą fale dźwiękowe dalej niż ciecze. Ciało stałe prowadzą dźwięk przez uderzenie fali na jednej powierzchni i fizycznie poruszając gaz lub ciecz na drugiej powierzchni stałej.
Fizyczny wpływFale UND poprawia spójność mieszanin stałych ciecz w zastosowaniach ultradźwiękowych w skali laboratoryjnej i komercyjnej. Homogenizacja występuje przez zmniejszenie wielkości cząstek ciał stałych, rozproszenie ciał stałych lub rozpad aglomeratów cząstek. Ultra-wysoka energia częstotliwości fal dźwiękowych powoduje kawitację w cieczy. Kawitacja występuje jako naprzemienne obszary wysokiego i niskiego ciśnienia, co powoduje, że mikro-bubble tworzą się i gwałtownie zapadnie się.
Laboratoria biologiczne wykorzystują siłę mechaniczną ultradźwięków do rozbicia komórek i oddzielenia organelli, które są małymi składnikami wewnątrzkomórkowymi. Przydatne związki biologiczne można ekstrahować z płynu komórkowego. Podobnie, ultradźwiękowe zakłócenie komórek można stosować jako technikę sterylizacji. Czyszczenie laboratoryjnych Ware upartej materii organicznej lub złóż minerałów często odbywa się poprzez zanurzenie kawałków w łaźni ultradźwiękowej.
Sonochemia promuje reakcje chemiczne przy użyciu brutalnego kawitacji mieszania zastosowań ultradźwiękowych. Szybkość reakcji rosną z powodu zwiększonego mieszania reagentów lub zwiększonej aktywności katalizatorów fazy mieszanej. Komercyjne zastosowania tej technologii obejmują transformację olejków roślinnych w paliwa biodiesla.
Inne zastosowania ultradźwiękowe wykorzystują falę dźwięku. Dźwięk odbija się od stałych powierzchni i może być odbierany przez antenę. Wiele zastosowań ultradźwiękowych dostarcza informacji diagnostycznych w dziedzinie medycyny, aby pomóc w ocenie płodów, guzów i obrażeń. Te nieinwazyjne badania są proste, bezbolesne i niedrogie.
Sonar używa dźwięku jako urządzenia odtądowego, sprzętu, który przesyła i odbiera energię falową do zlokalizowania obiektów. Długości fali mogą się różnić w zależności od infradźwiękowego do ultradźwiękowego. Zastosowania zakresu są wykorzystywane przez jednostki wojskowe do pozyskiwania celu, nawigacji i bezpieczeństwa. Rybacy częstoUżyj sonaru, aby pomóc w zlokalizowaniu szkół ryb. Drony i roboty mogą być kontrolowane przez polecenia ultradźwiękowe.