La tecnologia a ultrasuoni sfrutta le onde sonore ad alta frequenza per ottenere diversi effetti fisici e chimici, con applicazioni chiave che includono:

1. Dispersione: Previene la sedimentazione, l'agglomerazione e migliora l'omogeneizzazione dei nanomateriali.

Materiali per le nuove energie: Nella preparazione di polisilicio e grafene, la cavitazione ultrasonica (20-40 kHz) rompe l'agglomerazione delle particelle, aumenta il tasso di deposizione del 30%, migliora la purezza e riduce il consumo energetico del 40%.

Materiali elettronici e magnetici: Gli ultrasuoni ad alta frequenza disperdono efficacemente le polveri magnetiche morbide ultrafini (ad esempio, nanoparticelle di ferrite), prevenendo l'agglomerazione e migliorando la permeabilità magnetica.

Dispersione di pigmenti: Rompe gli agglomerati di pigmenti organici/inorganici tramite micro-getti generati dalla cavitazione, migliorando l'intensità del colore e la brillantezza nelle vernici per auto e negli inchiostri da stampa.

2. Agitazione/Miscelazione: Migliora l'emulsificazione, la dispersione, la deaerazione e accelera le reazioni.

Migliora il trasferimento di massa e attiva continuamente le superfici dei catalizzatori tramite cavitazione (ad esempio, idrogenazione di olefine catalizzata da polvere di nichel con velocità di reazione aumentate fino a 10⁵ volte).

3. Estrazione: Migliora l'efficienza nell'isolamento dei componenti attivi.

Polisaccaridi vegetali e oli essenziali: Rompe le pareti cellulari, aumentando la resa di estrazione (ad esempio, polisaccaridi di Ophiopogon japonicus fino all'1,99%) e riducendo i tempi di processo a pochi minuti, preservando al contempo i composti termosensibili come l'olio di rosa.

Medicina tradizionale cinese (MTC): Aumenta i tassi di dissoluzione di flavonoidi e saponine del 30-50% riducendo al contempo l'uso di solventi organici.

Industria alimentare: Estrae polifenoli del tè e flavonoidi della propoli in condizioni di bassa temperatura, preservando l'integrità dei nutrienti.

4. Emulsificazione: Miscela in modo efficiente liquidi immiscibili.

Biofarmaceutica: Produce microemulsioni e nanoemulsioni per incapsulare farmaci idrofobici, migliorando la solubilità, la biodisponibilità e consentendo un rilascio mirato e prolungato.

Materiali chimici: Emulsiona miscele acqua-olio, resine, pigmenti e additivi per la produzione di rivestimenti a base acquosa, inchiostri da stampa e fluidi per stampanti a getto d'inchiostro, migliorandone le prestazioni e la stabilità.

5. Rottura cellulare: Rilascia con precisione le sostanze bioattive.

Estrazione di proteine: Rompe le pareti cellulari per rilasciare le proteine intracellulari per la purificazione e gli studi funzionali.

Questa tecnologia offre soluzioni efficienti, a bassa temperatura e con risparmio di solventi in diversi settori ad alta tecnologia e industriali.