مبدأ وتطبيق الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية
Sep 17, 2023
يشير الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية إلى عملية خلط اثنين (أو أكثر) من السوائل غير القابلة للامتزاج تحت تأثير طاقة الموجات فوق الصوتية لتشكيل نظام مشتت، حيث يتم توزيع سائل واحد بالتساوي في السائل الآخر ويشكل مستحلب.
بالمقارنة مع عمليات الاستحلاب العامة والمعدات مثل المراوح والمطاحن الغروانية والمتجانسات، يتميز الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية بخصائص جودة الاستحلاب العالية والاستحلاب المستقر ومنتجات الاستحلاب المستقرة والطاقة المطلوبة المنخفضة.
مبدأ الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية
يُعتقد أن الآلية الفيزيائية لسحق المواد الصلبة غير القابلة للذوبان (أو السوائل) هي التجويف بالموجات فوق الصوتية. يشير تأثير التجويف بالموجات فوق الصوتية إلى توليد عدد كبير من الفقاعات في السائل تحت تأثير الموجات فوق الصوتية القوية. ستنمو الفقاعات الصغيرة تدريجيًا وتزداد مع الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية، ثم تنفجر وتنقسم فجأة، وستستمر الفقاعات المقسمة في النمو والانفجار. عندما تنهار هذه الفقاعات الصغيرة بسرعة، فإنها تولد درجة حرارة وضغط عاليين داخل الفقاعات، وتتولد موجات صدمية محلية قوية في السائل بالقرب من الفقاعات نتيجة لتأثير السائل عالي السرعة حول الفقاعات، مما يشكل أيضًا ارتفاعًا في درجة الحرارة المحلية والضغط، مما أدى إلى سحق بالموجات فوق الصوتية والاستحلاب.
التطبيقات الصناعية للاستحلاب بالموجات فوق الصوتية
في الصناعات الدوائية والضروريات اليومية، يتم استخدام الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية بشكل شائع لتصنيع منتجات مستحلب مختلفة، مثل أدوية المستحلب ومستحضرات التجميل وملمع الأحذية. يمكن أيضًا استخدام الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية لإنتاج مستحلب النفط القابل للاحتراق (البنزين والديزل وما إلى ذلك) مع الماء أو مسحوق الفحم، وذلك لتحسين قيمة الاحتراق لكل وحدة وقود.
وقد تم الآن الترويج لهذه التكنولوجيا واستخدامها ضمن نطاق محدود، مع تحقيق فوائد اقتصادية كبيرة. من أجل خفض التكاليف والتكيف مع الإنتاج على نطاق واسع، تستخدم محولات الطاقة الميكانيكية بالموجات فوق الصوتية مثل صفارات القصب في الغالب في استحلاب بالموجات فوق الصوتية. بالنسبة للسوائل التي يصعب استحلابها أو لاعتبارات خاصة أخرى، يتم أحيانًا استخدام محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية الكهرضغطية جنبًا إلى جنب مع أنظمة تركيز الصوت المناسبة لزيادة شدة الصوت.
التطبيقات الطبية لاستحلاب العدسة
علاج إعتام عدسة العين
باستخدام مستحلب العدسة، من خلال شق القرنية أو الصلبة بحجم 3-5 ملم، يتم سحق نواة العدسة بالموجات فوق الصوتية لتكوين شكل تشيلي، ثم يتم امتصاصها مع القشرة. بعد الجراحة، يمكن الحفاظ على المحفظة الخلفية للعدسة ويمكن زرع عدسة داخل العين في الغرفة الخلفية في وقت واحد.
بالمقارنة مع جراحة الساد التقليدية، فإن استحلاب العدسة له نتائج جراحية أفضل وأصبح الطريقة الأكثر موثوقية لعلاج الساد.