ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของนาโนเทคโนโลยีนาโนวัสดุที่ใช้มากขึ้นในอุตสาหกรรมการแพทย์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเคมี อย่างไรก็ตามการกระจายตัวของอนุภาคนาโนที่สม่ำเสมอนั้นเป็นปัญหาทางเทคนิคเสมอและการกวนเชิงกลแบบดั้งเดิมการกัดลูกและวิธีการอื่น ๆ นั้นยากที่จะบรรลุผลการกระจายตัวของระดับนาโน อุปกรณ์ Nanodispersion อัลตราโซนิกได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการเตรียมและการเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุนาโนเนื่องจากประสิทธิภาพและการควบคุมที่มีประสิทธิภาพสูง
กลไกหลักของการกระจายตัวของอัลตราโซนิกคือการเกิดโพรงอากาศ เมื่ออัลตร้าซาวด์ความถี่สูง - โดยปกติ 20 kHz - 100 kHz) ทำหน้าที่บนของเหลวสลับกันสูง - ความดันและรอบความดันต่ำจะถูกสร้างขึ้นทำให้ฟองเล็ก ๆ เกิดขึ้นในของเหลวและยุบอย่างรวดเร็ว กระบวนการนี้จะปล่อยพลังงานท้องถิ่นขนาดใหญ่ (อุณหภูมิสูงความดันสูงและไมโครเจ็ตส์) ซึ่งจะทำให้อนุภาค agglomerated และบรรลุการกระจายตัวของระดับนาโนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพล:
ความถี่: ความถี่ต่ำ (20–30 kHz) เหมาะสำหรับความหนืดสูงหรือระบบอนุภาคขนาดใหญ่ความถี่สูง (50–100 kHz) เหมาะสำหรับการกระจายตัวที่ดี
พลังงาน: กำหนดความเข้มของคาวิตี้และจำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการทำความร้อนหรือความเสียหายของอนุภาคมากเกินไป
เวลา: นานเกินไปอาจทำให้เกิดการรวมตัวกันของอนุภาคหรือการสูญเสียวัสดุ
คุณสมบัติปานกลาง: ความหนืดของตัวทำละลายสารลดแรงตึงผิว ฯลฯ ส่งผลกระทบต่อผลการกระจายตัว
ประเภทหลักของอุปกรณ์ nanodispersing อัลตราโซนิก
โพรบ - พิมพ์ตัวกระจายอัลตราโซนิก
โครงสร้าง: ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัลตราโซนิกตัวแปลงสัญญาณและโพรบโลหะผสมไทเทเนียม
คุณสมบัติ: พลังงานเข้มข้นเหมาะสำหรับปริมาณขนาดเล็กและตัวอย่างที่มีความเข้มข้นสูง (เช่นการวิจัยและพัฒนาในห้องปฏิบัติการ)
ข้อ จำกัด : โพรบสวมใส่ง่ายและไม่เหมาะสำหรับการผลิตอย่างต่อเนื่อง
ฟิลด์แอปพลิเคชัน
1. การเตรียมวัสดุนาโน
ท่อนาโนคาร์บอน, กราฟีน: แก้ปัญหาการรวมตัวกันและปรับปรุงการนำไฟฟ้า/ความร้อน
อนุภาคนาโนโลหะ (ทองคำ, เงิน): ใช้สำหรับการเร่งปฏิกิริยาและวัสดุต้านเชื้อแบคทีเรีย
2. สนามพลังงานใหม่
แบตเตอรี่ลิเธียม - ไอออน: วัสดุอิเล็กโทรดกระจายอย่างสม่ำเสมอ (เช่นLIFEPO₄) เพื่อปรับปรุงความจุของแบตเตอรี่และอายุการใช้งาน
3. ยาและเทคโนโลยีชีวภาพ
ระบบการส่งยา: การเตรียมนาโนโพรงและพอลิเมอร์ไมเซลล์
ยีน transfection: อัลตร้าซาวด์ - ช่วยส่ง Nanocarrier ของ DNA/RNA
4. อาหารและเครื่องสำอาง
Nanoemulsion: ปรับปรุงความเสถียรและอัตราการดูดซับของส่วนผสมที่ใช้งานอยู่ (เช่นวิตามินและน้ำมันหอมระเหย)
อุปกรณ์ Nanodispersion อัลตราโซนิกได้กลายเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในด้านนาโนเทคโนโลยีเนื่องจากประสิทธิภาพและการควบคุมที่มีประสิทธิภาพสูง ในอนาคตด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอัจฉริยะและขนาดใหญ่ - ขนาดขนาดแอปพลิเคชันจะขยายออกไปส่งเสริมนวัตกรรมของวัสดุนาโนในสาขาอุตสาหกรรมยา ฯลฯ






