Principen och tillämpningen av ultraljudsemulgering

Ultraljudsemulgering hänvisar till processen att blanda två (eller flera) oblandbara vätskor under inverkan av ultraljudsenergi för att bilda ett dispergerat system, där en vätska är jämnt fördelad i den andra vätskan och bildar en emulsion.
Jämfört med allmänna emulgeringsprocesser och utrustning såsom propellrar, kolloidkvarnar och homogenisatorer har ultraljudsemulgering egenskaperna hög emulgeringskvalitet, stabil emulgering, stabila emulgeringsprodukter och låg erforderlig effekt.

Principen för ultraljudsemulgering

Den fysiska mekanismen för att krossa olösliga fasta ämnen (eller vätskor) tros vara ultraljudskavitation. Ultraljudskavitationseffekt hänvisar till genereringen av ett stort antal bubblor i en vätska under inverkan av starkt ultraljud. Små bubblor kommer gradvis att växa och öka med ultraljudsvibrationer, för att sedan plötsligt spricka och splittras, och de delade bubblorna kommer att fortsätta att växa och spricka. När dessa små bubblor kollapsar snabbt genererar de hög temperatur och tryck inuti bubblorna, och starka lokala stötvågor genereras i vätskan nära bubblorna på grund av vätskans höghastighetspåverkan runt bubblorna, vilket också bildar lokal hög temperatur och tryck, vilket resulterar i ultraljudskrossning och emulgering.

Industriella tillämpningar av ultraljudsemulgering

Inom läkemedelsindustrin och dagliga nödvändigheter används ultraljudsemulgering vanligtvis för att tillverka olika emulsionsprodukter, såsom emulsionsläkemedel, kosmetika och skokräm. Ultraljudsemulgering kan också användas för att framställa emulgerade brännbara ämnen av olja (bensin, diesel, etc.) med vatten eller kolpulver, för att förbättra förbränningsvärdet per enhet bränsle.
Denna teknik har nu marknadsförts och används inom ett begränsat intervall, med betydande ekonomiska fördelar. För att sänka kostnaderna och anpassa sig till storskalig produktion används mekaniska ultraljudsgivare som vassvisslor mestadels vid ultraljudsemulgering. För vätskor som är svåra att emulgera eller av andra speciella skäl, används ibland piezoelektriska ultraljudsgivare i kombination med lämpliga ljudfokuseringssystem för att öka ljudintensiteten.

Medicinska tillämpningar av phacoemulsification

Behandling av grå starr

Med hjälp av en fakoemulgeringsmedel, genom ett hornhinne- eller skleralt snitt på 3-5 mm i storlek, krossas linskärnan med ultraljud för att bilda en chyleform och sugs sedan ut tillsammans med cortex. Efter operationen kan linsens bakre kapsel bevaras och en intraokulär lins i bakre kammare kan implanteras samtidigt.
Jämfört med traditionell kataraktkirurgi har fakoemulgering bättre kirurgiska resultat och har blivit den mest pålitliga metoden för behandling av grå starr.