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 używają odbicia 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.Solidne stałe przeprowadzają dźwięk przez fala na jednej powierzchni i fizycznie poruszając gaz lub ciecz na drugiej powierzchni stałego.

Fizyczny wpływ fal dźwiękowych 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 i gwałtownie się zapadają.

Laboratoria biologiczne wykorzystują siłę mechaniczną ultradźwięków do rozbicia komórek i oddzielnych organelli, które są małymi składnikami wewnątrzkomórkowymi.Przydatne związki biologiczne można ekstrahować z płynu komórkowego.Podobnie, ultradźwiękowe zakłócenie komórek można stosować jako technikę sterylizacji.Czyszczenie laboratoryjnego Ware upartej materii organicznej lub złóż mineralnych jest często osiągane poprzez moczenie elementów w łaźniach ultradźwiękowych.

Sonochemia promuje reakcje chemiczne za pomocą brutalnego mieszania kawitacji 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 wykorzystuje dźwięk jako urządzenie rozkładające się, sprzęt, 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 często używają sonaru, aby pomóc w zlokalizowaniu szkół ryb.Drony i roboty mogą być kontrolowane przez polecenia ultradźwiękowe.