Ses, hava veya su gibi bir ortamın basınç salınımıdır. Sesin dalga boyu sıcaklığa, ortama ve başlangıç enerjisine göre değişir. Ultrasonik, yaklaşık 20.000 kilohertz olan insanın işitme aralığının üzerindeki dalga boylarını ifade eder. Birçok ultrasonik uygulama, hücresel veya partikül yapısını bozmak için mekanik ses titreşimlerini kullanır. Diğer uygulamalar nesneleri algılamak veya gözlemlemek için ses dalgalarının yansımasını kullanır.
Ultrasonik uygulamalar sesin özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Ses ışık değil; Işık elektromanyetik bir yapıya sahipken gaz veya sıvının mekanik titreşiminden oluşur. Dalgalar, üç boyutlu olarak bir nokta kaynağından yayılır, enerjide dağılır ve hareket ettiklerinde genliği azaltır. Gazlar gibi daha az yoğun ortamlar, sıvılardan daha uzak olan ses dalgalarını taşır. Katılar, dalganın bir yüzeydeki etkisiyle ses çıkarır ve gaz veya sıvıyı katı maddenin diğer yüzeyine fiziksel olarak hareket ettirir.
Ses dalgalarının fiziksel etkisi, laboratuvar ve ticari ölçekli ultrasonik uygulamalarda katı-sıvı karışımlarının tutarlılığını arttırır. Homojenizasyon, katıların parçacık boyutunun küçültülmesi, katıların dağılması veya parçacıkların topaklarının dağılması ile gerçekleşir. Ses dalgalarının ultra yüksek frekans enerjisi sıvıda kavitasyona neden olur. Kavitasyon, mikro kabarcıkların şiddetli bir şekilde oluşmasına ve çökmesine neden olan değişken yüksek ve düşük basınçlı alanlar olarak ortaya çıkar.
Biyolojik laboratuarlar küçük hücre içi bileşenler olan hücreleri ve ayrı organelleri ayırmak için ultrasonun mekanik gücünü kullanır. Faydalı biyolojik bileşikler, hücresel akışkandan çıkarılabilir. Benzer şekilde, hücrelerin ultrasonik bozulması sterilizasyon tekniği olarak kullanılabilir. İnatçı organik madde veya mineral tortularının laboratuvar laboratuarında temizlenmesi genellikle parçaların ultrasonik banyolara batırılmasıyla gerçekleştirilir.
Sonochemistry, ultrasonik uygulamaların şiddetli kavitasyon karışımını kullanarak kimyasal reaksiyonları teşvik eder. Tepkime hızları, tepkenlerin karıştırılmasından ya da karışık faz katalizörlerinin artan etkinliğinden dolayı artar. Bu teknolojinin ticari uygulamaları, bitkisel yağların biyodizel yakıtlara dönüştürülmesini içerir.
Diğer ultrasonik uygulamalar, sesin dalga yapısından yararlanır. Ses, katı yüzeylerden yansır ve bir anten tarafından alınabilir. Birçok ultrasonik uygulama, fetüslerin, tümörlerin ve yaralanmaların değerlendirilmesine yardımcı olmak için tıp alanında tanısal bilgi sağlar. Bu invaziv olmayan incelemeler basit, ağrısız ve ucuzdur.
Sonar, sesi değişken bir cihaz olarak kullanır, nesneleri bulmak için dalga enerjisi ileten ve alan ekipmanı kullanır. Dalga boyları, ultrasonikten ultrasonik olarak değişebilir. Değişken uygulamalar askeri birimler tarafından hedef edinme, navigasyon ve güvenlik için kullanılır. Balıkçılar genellikle balık okullarını bulmak için sonarı kullanırlar. Dronlar ve robotlar ultrasonik komutlarla kontrol edilebilir.
