Со брзиот развој на нанотехнологијата, наноматеријалите се повеќе се користат во енергијата, медицината, електрониката и хемиските индустрии. Како и да е, униформата дисперзија на наночестиците отсекогаш била техничка тешкотија, а традиционалното механичко мешање, мелењето на топката и другите методи е тешко да се постигнат ефекти на дисперзија на нано -скала. Ултразвучната опрема за нанодиспсија стана важна алатка за подготовка и оптимизација на наноматеријалите заради неговата висока ефикасност и контролата.
Основниот механизам на ултразвучна дисперзија е кавитација. Кога е висока - ултразвук на фреквенција (обично 20 kHz -100 kHz) делува на течност, наизменични високи - притисок и ниски - циклуси на притисок се генерираат, предизвикувајќи да се формираат ситни меурчиња во течноста и брзо пропаѓаат. Овој процес ослободува огромна локална енергија (висока температура, висок притисок и микроети), што ефикасно ги распаѓа агломерираните честички и постигнува дисперзија на нано -скала.
Клучни фактори на влијание:
Фреквенција: Ниската фреквенција (20-30 kHz) е погодна за висок вискозитет или големи системи на честички, висока фреквенција (50-100 kHz) е погодна за фино дисперзија.
Моќност: Го одредува интензитетот на кавитација и треба да се оптимизира за да се избегне прекумерно греење или оштетување на честички.
Време: Премногу долго може да предизвика секундарна агломерација на честички или материјална денатурација.
Средни својства: Вискозност на растворувач, сурфактанти, итн. Влијаат на ефектот на дисперзија.
Главни видови на ултразвучна опрема за нанодисперки
Сонда - Тип Ултразвучен дисперсер
Структура: Се состои од ултразвучен генератор, трансдуцер и сонда за легура на титаниум.
Карактеристики: Концентрирана енергија, погодна за примероци од мал волумен и висока концентрација (како што е лабораториско истражување и развој).
Ограничувања: Сондата е лесна за носење и не е погодна за континуирано производство.
Полиња за апликација
1. Подготовка на наноматеријали
Јаглеродни наноцевки, графен: Решете го проблемот со агломерација и подобрете ја електричната/термичката спроводливост.
Метални наночестички (злато, сребро): Се користи за катализа и антибактериски материјали.
2. Ново енергетско поле
Литиум - јонски батерии: рамномерно распрснете ги материјалите за електрода (како што е LifePo₄) за подобрување на капацитетот и животот на батеријата.
3. Медицина и биотехнологија
Систем за испорака на лекови: Подготовка на нанолипозоми и полимерни мицели.
Трансфекција на гени: Ултразвук - Помогнато нанокариер испорака на ДНК/РНК.
4. Храна и козметика
Наноемулзија: Подобрете ја стабилноста и стапката на апсорпција на активните состојки (како што се витамини и есенцијални масла).
Ултразвучната опрема за нанодиспсија стана неопходна алатка во областа на нанотехнологијата заради неговата висока ефикасност и контролата. Во иднина, со напредок на интелигентна и голема - технологија на скала, неговиот опсег на примена ќе биде дополнително проширен, промовирајќи ја иновацијата на наноматеријалите во областа на индустријата, медицината, итн.






