לננו-חלקיקים גודל חלקיקים קטן, אנרגיית שטח גבוהה ונטייה לאגלומרציה ספונטנית. קיומה של אגלומרציה ישפיע רבות על יתרונותיהן של ננו-אבקות. לכן, כיצד לשפר את הפיזור והיציבות של ננו-אבקות במדיום נוזלי הוא נושא מחקר חשוב מאוד.
פיזור חלקיקים הוא תחום חדש ופורץ דרך שפותח בשנים האחרונות. מה שנקרא פיזור חלקיקים מתייחס לפרויקט שבו חלקיקי האבקה מופרדים ומפוזרים בתווך הנוזלי ומפוזרים באופן אחיד בכל הפאזה הנוזלית, הכולל בעיקר שלושה שלבים: הרטבה, פירוק וייצוב של חלקיקים מפוזרים. הרטבה מתייחסת לתהליך של הוספה איטית של האבקה לזרם המערבולת הנוצר במערכת הערבוב, כך שהאוויר או זיהומים אחרים הנספגים על פני האבקה מוחלפים בנוזל. פירוק מתייחס לפיזור אגרגטים בעלי גודל חלקיקים גדול יותר לחלקיקים קטנים יותר באמצעות שיטות מכניות או שיטות סופר-דור. ייצוב פירושו להבטיח שניתן יהיה לפזר את חלקיקי האבקה באופן אחיד בנוזל למשך זמן רב. על פי שיטות פיזור שונות, ניתן לחלק זאת לפיזור פיזיקלי ופיזור כימי. פיזור אולטרסאונד הוא אחת משיטות הפיזור הפיזיקליות.
פיזור אולטרסאונדשיטה: לאולטרסאונד יש מאפיינים של אורך גל, התפשטות בקו ישר בקירוב, ריכוז אנרגיה קל וכו'. אולטרסאונד יכול לשפר את קצב התגובה הכימית, לקצר את זמן התגובה ולשפר את הסלקטיביות של התגובה; הוא יכול גם לעורר תגובות כימיות שלא יכולות להתרחש בהיעדר אולטרסאונד. פיזור אולטרסאונד הוא הצבת החלקיקים התלויים ישירות לטיפול בשדה צמיחה-על וטיפול בהם בגלי אולטרסאונד בתדר ועוצמה מתאימים, וזוהי שיטת פיזור אינטנסיבית ביותר. כיום, מנגנון הפיזור האולטרסאונד מקושר בדרך כלל לקביטציה. התפשטות גל האולטרסאונד מתבצעת על ידי המדיום, ויש תקופת לחץ חיובי ושלילי לסירוגין בתהליך ההתפשטות של גל האולטרסאונד במדיום. המדיום נלחץ ונמשך תחת לחצים חיוביים ושליליים לסירוגין. כאשר גל האולטרסאונד בעל משרעת מספקת פועל על המרחק המולקולרי הקריטי של המדיום הנוזלי כדי לשמור על קבוע, המדיום הנוזלי ישבר וייצור מיקרו-בועות, אשר יגדלו עוד יותר לבועות קוויטציה. מצד אחד, בועות אלו יכולות להתמוסס מחדש במדיום הנוזלי, ויכולות גם לצוף ולהיעלם; הן עלולות גם לקרוס הרחק משלב התהודה של שדה האולטרסאונד. התרגול הוכיח כי קיימת תדירות סופר-דור מתאימה לפיזור התרחיף, וערכה תלוי בגודל החלקיקים המרחפים. מסיבה זו, מומלץ לעצור למשך זמן מסוים לאחר לידת העל ולהמשיך בלידת העל כדי למנוע התחממות יתר. זוהי גם שיטה טובה להשתמש באוויר או במים לקירור במהלך לידת העל.
זמן פרסום: 3 בנובמבר 2022