Nguyên lý và ứng dụng của nhũ tương siêu âm

Nhũ hóa siêu âm đề cập đến quá trình trộn hai (hoặc nhiều) chất lỏng không thể trộn lẫn dưới tác dụng của năng lượng siêu âm để tạo thành một hệ phân tán, trong đó một chất lỏng được phân bố đều trong chất lỏng kia và tạo thành nhũ tương.
So với các quy trình và thiết bị nhũ hóa thông thường như cánh quạt, máy nghiền keo và máy đồng nhất, nhũ hóa siêu âm có đặc điểm là chất lượng nhũ hóa cao, nhũ hóa ổn định, sản phẩm nhũ hóa ổn định và công suất yêu cầu thấp.

Nguyên lý nhũ hóa siêu âm

Cơ chế vật lý của việc nghiền các chất rắn (hoặc chất lỏng) không hòa tan được cho là tạo bọt siêu âm. Hiệu ứng xâm thực siêu âm đề cập đến việc tạo ra một số lượng lớn bong bóng trong chất lỏng dưới tác động của siêu âm mạnh. Các bong bóng nhỏ sẽ dần dần phát triển và tăng lên khi rung siêu âm, sau đó đột ngột vỡ ra và tách ra, còn các bong bóng bị tách sẽ tiếp tục lớn lên và vỡ ra. Khi những bong bóng nhỏ này sụp đổ nhanh chóng, chúng tạo ra nhiệt độ và áp suất cao bên trong bong bóng, đồng thời tạo ra sóng xung kích cục bộ mạnh trong chất lỏng gần bong bóng do tác động tốc độ cao của chất lỏng xung quanh bong bóng, cũng tạo thành nhiệt độ cao cục bộ. và áp suất, dẫn đến nghiền siêu âm và nhũ hóa.

Ứng dụng công nghiệp của nhũ hóa siêu âm

Trong ngành công nghiệp dược phẩm và nhu yếu phẩm hàng ngày, nhũ hóa siêu âm thường được sử dụng để sản xuất các sản phẩm nhũ tương khác nhau, chẳng hạn như thuốc nhũ tương, mỹ phẩm và xi đánh giày. Nhũ tương siêu âm cũng có thể được sử dụng để sản xuất các chất dễ cháy nhũ tương của dầu (xăng, dầu diesel, v.v.) với nước hoặc bột than, nhằm cải thiện giá trị đốt cháy trên một đơn vị nhiên liệu.
Công nghệ này hiện đã được quảng bá và sử dụng trong phạm vi hạn chế, mang lại lợi ích kinh tế đáng kể. Để giảm chi phí và thích ứng với sản xuất quy mô lớn, các đầu dò siêu âm cơ học như còi sậy chủ yếu được sử dụng trong quá trình nhũ hóa siêu âm. Đối với các chất lỏng khó nhũ hóa hoặc để cân nhắc đặc biệt khác, đầu dò siêu âm áp điện đôi khi được sử dụng kết hợp với hệ thống tập trung âm thanh thích hợp để tăng cường độ âm thanh.

Ứng dụng y tế của phacoemulsization

Điều trị đục thủy tinh thể

Bằng cách sử dụng chất phacoemulsifier, thông qua một vết rạch ở giác mạc hoặc củng mạc có kích thước 3-5mm, nhân thấu kính được nghiền nát bằng sóng siêu âm để tạo thành hình dưỡng trấp, sau đó được hút ra cùng với vỏ não. Sau phẫu thuật, bao sau của thủy tinh thể có thể được bảo tồn và thủy tinh thể nội nhãn hậu phòng có thể được cấy ghép đồng thời.
So với phẫu thuật đục thủy tinh thể truyền thống, phacoemulsization có kết quả phẫu thuật tốt hơn và trở thành phương pháp đáng tin cậy nhất để điều trị đục thủy tinh thể.