梵英超声(fanyingsonic)
超声波发生器的非热效应是指超声波在介质中传播时,除热效应因声能吸收导致温度升高)之外,通过机械振动、空化作用、声流效应等物理机制产生的其他类型效应。
非热效应的具体机制与表现
非热效应主要通过以下物理过程实现,其作用机制和实际表现因应用场景而异:
空化效应
空化是液体中超声波非热效应的最典型表现:
机制:超声波在液体中传播时,声压的周期性变化会使液体中微小气泡经历“形成-振荡-膨胀-破裂”的过程。气泡破裂时,局部产生高压、高温和高速微射流。
表现
机械作用:微射流冲击材料/组织表面,剥离污渍、破坏细胞膜
化学作用:高温高压促进水分子分解为羟基自由基,引发氧化反应。
生物作用:低强度空化可增强细胞膜通透性,促进药物/基因递送。
声流效应
声流是超声波在介质中传播时,因声压梯度或粘滞阻力产生的定向流体流动:
机制:超声波在非均匀介质或高粘度流体中传播时,声能被吸收转化为流体的动能,形成稳定的涡流或层流。
表现
混合与传输:在微流控芯片中,声流可驱动微液滴混合或粒子定向运输。
清洗强化:声流与空化协同,增强液体对复杂结构的渗透和污渍剥离。
声辐射☢️力效应
声辐射☢️力是超声波在介质中传播时,因声波能量梯度产生的非线性力:
机制:当超声波遇到密度/声速不同的介质界面时,声波能量分布不均,产生指向或背离声源的力。