חלקיקי ננובעלי גודל חלקיקים קטן, אנרגיית שטח גבוהה, ונטייה להצטבר באופן ספונטני. קיומה של הצטברות תשפיע 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 נושא חדשני שפותח בשנים האחרונות. מה שנקרא פיזור חלקיקים מתייחס לתהליך של הפרדה ופיזור חלקיקי אבקה בתווך נוזלי ופיזור אחיד לאורך כל הפאזה הנוזלית, הכולל בעיקר שלושה שלבים של הרטבה, דה-אגלומרציה וייצוב החלקיקים המפוזרים. הרטבה מתייחסת לתהליך של הוספה איטית של אבקה למערבולת שנוצרת במערכת הערבוב, כך שהאוויר או זיהומים אחרים הנספגים על פני האבקה מוחלפים בנוזל. דה-אגלומרציה מתייחסת לפיזור אגרגטים בעלי גודל חלקיקים גדול יותר לחלקיקים קטנים יותר בשיטות מכניות או שיטות סופר-גידול. ייצוב מתייחס להבטחת שמירה על פיזור אחיד ארוך טווח של חלקיקי האבקה בנוזל. על פי שיטות הפיזור השונות, ניתן לחלק זאת לפיזור פיזיקלי ופיזור כימי. פיזור אולטרסאונד הוא אחת משיטות הפיזור הפיזיקליות.
פיזור אולטרסאונדשיטה: לאולטרסאונד יש מאפיינים של אורך גל קצר, התפשטות ישרה בקירוב וריכוז אנרגיה קל. אולטרסאונד יכול להגביר את קצב התגובה הכימית, לקצר את זמן התגובה ולהגדיל את הסלקטיביות של התגובה; הוא יכול גם לעורר תגובות כימיות שלא יכולות להתרחש ללא נוכחות גלי קול. פיזור קולי הוא הצבת תרחיף החלקיקים המיועד לעיבוד ישירות בשדה העל-דור, וטיפול בו בגלי קולי בתדר ועוצמה מתאימים. זוהי שיטת פיזור בעוצמה גבוהה. מנגנון הפיזור הקולי מקושר בדרך כלל לקביטציה. התפשטות גלי קולי לוקחת את התווך כנושא, ויש תקופה לסירוגין של לחץ חיובי ושלילי במהלך התפשטות גלי הקולי בתווך. התווך נלחץ ונמשך תחת לחצים חיוביים ושליליים לסירוגין. כאשר גלי קולי בעלי משרעת גדולה מספיק מופעלים על התווך הנוזלי כדי לשמור על מרחק מולקולרי קריטי קבוע, התווך הנוזלי ישבר וייצור מיקרו-בועות, אשר גדלות עוד יותר לבועות קוויטציה. מצד אחד, בועות אלו יכולות להתמוסס מחדש בתווך הנוזלי, או שהן עשויות לצוף ולהיעלם; הן עשויות גם לקרוס משלב התהודה של שדה הקולי. הפרקטיקה הוכיחה שיש תדירות סופר-דור מתאימה לפיזור תרחיף, וערכה תלוי בגודל החלקיקים המרחפים. מסיבה זו, למרבה המזל, לאחר תקופה של סופרלידה, יש לעצור לזמן מה ולהמשיך את הסופרלידה כדי למנוע התחממות יתר. קירור באמצעות אוויר או מים במהלך סופרלידה הוא גם שיטה טובה.
זמן פרסום: 30 באוקטובר 2020