Ultrazvuk je postao žarište istraživanja u svijetu zbog svoje primjene u prijenosu mase, prijenosu topline i kemijskim reakcijama. Razvojem i popularizacijom ultrazvučne opreme postignut je određeni napredak u industrijalizaciji u Europi i Americi. Razvoj nauke i tehnologije u Kini postao je nova interdisciplinarna grana - sonohemija. Na njen razvoj utjecao je veliki rad urađen u teoriji i primjeni.
Takozvani ultrazvučni talas se generalno odnosi na akustični talas sa frekventnim opsegom od 20k-10mhz. Njegova primjena u hemijskom polju uglavnom dolazi od ultrazvučne kavitacije. Kod jakog udarnog talasa i mikromlaza sa brzinom većom od 100m/s, visoki gradijent smicanja udarnog talasa i mikromlaza može generisati hidroksilne radikale u vodenom rastvoru. Odgovarajući fizički i hemijski efekti su uglavnom mehanički efekti (akustični udar, udarni talas, mikromlaz, itd.), termički efekti (lokalna visoka temperatura i visok pritisak, ukupni porast temperature), optički efekti (sonoluminiscencija) i efekti aktivacije (hidroksilni radikali se generišu u vodenom rastvoru). Četiri efekta nisu izolovani, već međusobno djeluju i podstiču jedan drugog kako bi ubrzali proces reakcije.
Trenutna istraživanja primjene ultrazvuka su dokazala da ultrazvuk može aktivirati biološke ćelije i potaknuti metabolizam. Ultrazvuk niskog intenziteta neće oštetiti potpunu strukturu ćelije, ali može poboljšati metaboličku aktivnost ćelije, povećati propusnost i selektivnost ćelijske membrane i potaknuti biološku katalitičku aktivnost enzima. Ultrazvučni talas visokog intenziteta može denaturirati enzim, uzrokovati flokulaciju i sedimentaciju koloida u ćeliji nakon jakih oscilacija, te ukapljiti ili emulgirati gel, čime bakterije gube biološku aktivnost. Osim toga, trenutno visoka temperatura, promjena temperature, trenutni visoki pritisak i promjena pritiska uzrokovani ultrazvučnom kavitacijom ubit će neke bakterije u tekućini, inaktivirati viruse, pa čak i uništiti ćelijski zid nekih malih organizama. Ultrazvuk većeg intenziteta može uništiti ćelijski zid i osloboditi supstance u ćeliji. Ovi biološki efekti se također primjenjuju na učinak ultrazvuka na metu zbog specifičnosti strukture algi. Postoji i poseban mehanizam za ultrazvučno suzbijanje i uklanjanje algi, odnosno zračni jastuk u ćeliji algi koristi se kao kavitacijsko jezgro kavitacionog mjehurića, a zračni jastuk se razbija kada se kavitacioni mjehurić razbije, što rezultira gubitkom sposobnosti algi da kontroliše plutanje.
Vrijeme objave: 01.09.2022.