Odată cu dezvoltarea rapidă a nanotehnologiei, nanomaterialele sunt utilizate din ce în ce mai mult în industria energetică, medicină, electronică și chimică. Cu toate acestea, dispersia uniformă a nanoparticulelor a fost întotdeauna o dificultate tehnică, iar agitarea mecanică tradițională, freza cu bile și alte metode sunt dificil de obținut efecte de dispersie la nano -scală. Echipamentele cu nanodispersion cu ultrasunete a devenit un instrument important pentru pregătirea și optimizarea nanomaterialelor datorită eficienței și controlabilității sale ridicate.
Mecanismul de bază al dispersiei cu ultrasunete este cavitația. Când ecografia de înaltă frecvență (de obicei 20 kHz - 100 kHz) acționează asupra unui lichid, alternarea ciclurilor de presiune ridicată și joasă - Acest proces eliberează o energie locală uriașă (temperatură ridicată, presiune ridicată și microjete), care rupe efectiv particule aglomerate și realizează dispersia la nano -scală.
Factori cheie de influență:
Frecvență: Frecvența joasă (20-30 kHz) este potrivită pentru vâscozitate ridicată sau sisteme de particule mari, frecvența înaltă (50–100 kHz) este potrivită pentru dispersia fină.
Putere: Determină intensitatea cavitației și trebuie optimizată pentru a evita încălzirea excesivă sau deteriorarea particulelor.
Timp: Prea lung poate provoca aglomerarea secundară a particulelor sau denaturarii materiale.
Proprietățile medii: vâscozitatea solventului, agentul tensioactivi etc. afectează efectul de dispersie.
Principalele tipuri de echipamente cu nanodispersing cu ultrasunete
Sonda - Tip Ultrasonic Disperser
Structura: este formată dintr -un generator cu ultrasunete, un traductor și o sondă din aliaj de titan.
Caracteristici: energie concentrată, potrivită pentru probe de volum mic și concentrație mare (cum ar fi cercetarea și dezvoltarea de laborator).
Limitări: Sonda este ușor de purtat și nu este potrivită pentru producția continuă.
Câmpuri de aplicație
1. Prepararea nanomaterialelor
Nanotuburi de carbon, grafen: Rezolvați problema de aglomerare și îmbunătățiți conductivitatea electrică/termică.
Nanoparticule metalice (aur, argint): utilizate pentru cataliză și materiale antibacteriene.
2. Câmpul energetic nou
Lithium - Baterii ionice: dispersează uniform materialele cu electrozi (cum ar fi LifePo₄) pentru a îmbunătăți capacitatea și durata de viață a bateriei.
3. Medicină și biotehnologie
Sistem de administrare a medicamentelor: prepararea nanolipozomilor și a micelelor polimerice.
Transfecție genică: Ecografie - Livrarea nanocarrier asistată de ADN/ARN.
4. Alimente și produse cosmetice
Nanoemulsie: îmbunătățirea stabilității și ratei de absorbție a ingredientelor active (cum ar fi vitamine și uleiuri esențiale).
Echipamentele cu nanodispersion cu ultrasunete a devenit un instrument indispensabil în domeniul nanotehnologiei datorită eficienței și controlabilității sale ridicate. În viitor, odată cu avansarea tehnologiei inteligente și pe scară largă, sfera de aplicare a acesteia va fi extinsă în continuare, promovând inovația nanomaterialelor în domeniile industriei, medicinei etc.






