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¿Qué es el ultrasonido?

Efecto de ultrasonido: cuando la onda ultrasónica se propaga en el medio, la interacción entre la onda ultrasónica y el medio provoca los cambios físicos y químicos del medio, lo que produce una serie de efectos ultrasónicos mecánicos, térmicos, electromagnéticos y químicos, incluidos los siguientes cuatro efectos:

Efectos mecánicos. La acción mecánica del ultrasonido puede promover la emulsificación de líquidos, la licuefacción de geles y la dispersión de sólidos. Cuando se forman ondas estacionarias en el medio de fluido ultrasónico, las partículas suspendidas en el fluido se condensan en los nudos debido a fuerzas mecánicas, formando una acumulación periódica en el espacio. Cuando la onda ultrasónica se propaga en materiales piezoeléctricos y materiales magnetoestrictivos, causa electrodos inducidos y magnetización (ver física dieléctrica y magnetoestricción) debido a la acción mecánica de la onda ultrasónica.

(2) Cavitación. Se puede producir una gran cantidad de burbujas pequeñas cuando el ultrasonido actúa sobre el líquido. Una razón es que la tensión de tensión local en el líquido da como resultado una presión negativa. La disminución de la presión hace que el gas se disuelva en el líquido sobresaturado y escapa del líquido para convertirse en pequeñas burbujas. Otra razón es que el fuerte esfuerzo de tracción "desgarra" el líquido en un vacío, lo que se denomina cavitación. El vacío es un vapor líquido u otro gas disuelto en el líquido, o incluso un vacío. Las pequeñas burbujas formadas por la cavitación continuarán moviéndose, creciendo o explotando con la vibración de los medios circundantes. Cuando estalla, el líquido circundante se precipita repentinamente hacia la burbuja y produce alta temperatura, alta presión y onda de choque. La fricción interna acompañada de cavitación puede formar cargas y emitir luz en burbujas debido a la descarga. El tratamiento con ultrasonido en líquidos está relacionado principalmente con la cavitación.

(3) Efecto térmico. Debido a la alta frecuencia y energía de la onda ultrasónica, puede producir un efecto térmico notable cuando es absorbido por el medio.

(4) Efectos químicos. El ultrasonido puede inducir o acelerar algunas reacciones químicas. Por ejemplo, el agua destilada pura se trata por ultrasonido para producir peróxido de hidrógeno; El agua disuelta en nitrógeno se trata por ultrasonido para producir nitrito; La solución acuosa de los tintes se decolorará o se desvanecerá después del tratamiento con ultrasonido. La aparición de estos fenómenos está siempre acompañada de cavitación. El ultrasonido también puede acelerar la hidrólisis, descomposición y polimerización de muchos productos químicos. La ecografía también tiene una influencia obvia en la fotoquímica y en los procesos electroquímicos. Después del tratamiento ultrasónico, las bandas de absorción características de los aminoácidos y otras sustancias orgánicas desaparecen y muestran una absorción general uniforme, lo que indica que la estructura molecular ha sido cambiada por cavitación.


Efecto de ultrasonido: cuando la onda ultrasónica se propaga en el medio, la interacción entre la onda ultrasónica y el medio provoca los cambios físicos y químicos del medio, lo que produce una serie de efectos ultrasónicos mecánicos, térmicos, electromagnéticos y químicos, incluidos los siguientes cuatro efectos:


Efectos mecánicos. La acción mecánica del ultrasonido puede promover la emulsificación de líquidos, la licuefacción de geles y la dispersión de sólidos. Cuando se forman ondas estacionarias en el medio de fluido ultrasónico, las partículas suspendidas en el fluido se condensan en los nudos debido a fuerzas mecánicas, formando una acumulación periódica en el espacio. Cuando la onda ultrasónica se propaga en materiales piezoeléctricos y materiales magnetoestrictivos, causa electrodos inducidos y magnetización (ver física dieléctrica y magnetoestricción) debido a la acción mecánica de la onda ultrasónica.

(2) Cavitación. Se puede producir una gran cantidad de burbujas pequeñas cuando el ultrasonido actúa sobre el líquido. Una razón es que la tensión de tensión local en el líquido da como resultado una presión negativa. La disminución de la presión hace que el gas se disuelva en el líquido sobresaturado y escapa del líquido para convertirse en pequeñas burbujas. Otra razón es que el fuerte esfuerzo de tracción "desgarra" el líquido en un vacío, lo que se denomina cavitación. El vacío es un vapor líquido u otro gas disuelto en el líquido, o incluso un vacío. Las pequeñas burbujas formadas por la cavitación continuarán moviéndose, creciendo o explotando con la vibración de los medios circundantes. Cuando estalla, el líquido circundante se precipita repentinamente hacia la burbuja y produce alta temperatura, alta presión y onda de choque. La fricción interna acompañada de cavitación puede formar cargas y emitir luz en burbujas debido a la descarga. El tratamiento con ultrasonido en líquidos está relacionado principalmente con la cavitación.

(3) Efecto térmico. Debido a la alta frecuencia y energía de la onda ultrasónica, puede producir un efecto térmico notable cuando es absorbido por el medio.

(4) Efectos químicos. El ultrasonido puede inducir o acelerar algunas reacciones químicas. Por ejemplo, el agua destilada pura se trata por ultrasonido para producir peróxido de hidrógeno; El agua disuelta en nitrógeno se trata por ultrasonido para producir nitrito; La solución acuosa de los tintes se decolorará o se desvanecerá después del tratamiento con ultrasonido. La aparición de estos fenómenos está siempre acompañada de cavitación. El ultrasonido también puede acelerar la hidrólisis, descomposición y polimerización de muchos productos químicos. La ecografía también tiene una influencia obvia en la fotoquímica y en los procesos electroquímicos. Después del tratamiento ultrasónico, las bandas de absorción características de los aminoácidos y otras sustancias orgánicas desaparecen y muestran una absorción general uniforme, lo que indica que la estructura molecular ha sido cambiada por cavitación.



Aplicacion ultrasonica


El efecto de ultrasonido ha sido ampliamente utilizado en la práctica, principalmente en los siguientes aspectos:

Examen ultrasonico
Tratamiento ultrasonico
limpieza ultrasónica
Humidificador ultrasónico
investigación fundamental
Eliminación ultrasónica de ácaros.
Deoiling ultrasónico
Examen de ultrasonido medico
Control de automatización industrial
Usando la reflexión acústica, la difracción y el efecto Doppler, se fabrican el medidor de nivel ultrasónico, el medidor de nivel ultrasónico y el caudalímetro ultrasónico.
Extracción por ultrasonido de nanopartículas biológicas (Síntesis química por ultrasonido)
Ultrasonido farmaceutico
Dispersión de cosméticos por ultrasonido.
Alcoholización-Envejecimiento Tecnología del Vino por Ultrasonido.


Historia


Desde finales del siglo XIX hasta principios del siglo XX, después del descubrimiento del efecto piezoeléctrico y el efecto anti-piezoeléctrico en la física, se resolvió el método de producción de ondas ultrasónicas mediante tecnología electrónica y el capítulo histórico de desarrollo y popularización. La tecnología ultrasónica se ha abierto rápidamente.

En 1922, las primeras patentes para la invención de la terapia de ultrasonido aparecieron en Alemania.

En 1939, se publicó un informe de la literatura sobre los efectos clínicos de la terapia de ultrasonido.

La terapia de ultrasonido aumentó en Europa y los Estados Unidos a finales de los años cuarenta. No fue hasta la primera conferencia internacional de ultrasonido médico celebrada en 1949 que se intercambiaron documentos sobre la terapia con ultrasonido, lo que sentó las bases para el desarrollo de la terapia con ultrasonido. Muchos artículos se han publicado en la Segunda Conferencia Académica Internacional sobre Medicina de Ultrasonido en 1956. La terapia de ultrasonido ha entrado en una etapa práctica y madura.

En China, el campo de la terapia de ultrasonido comenzó un poco tarde. Sólo unos pocos hospitales comenzaron a realizar terapia de ultrasonido a principios de los años cincuenta. En 1950, la máquina de terapia de ultrasonido de 800KHz se utilizó por primera vez en Beijing para tratar muchas enfermedades. Se fue popularizando gradualmente en la década de 1950, y los instrumentos domésticos estaban disponibles. La literatura abierta comenzó en 1957. Para la década de 1970, se disponía de varios tipos de instrumentos terapéuticos de ultrasonido doméstico y la terapia de ultrasonido se utilizaba ampliamente en los grandes hospitales de todo el país.

En los últimos 40 años, los principales hospitales de China han acumulado datos considerables y una rica experiencia clínica. Especialmente a principios de la década de 1980, la aparición de la litotricia extracorpórea con ultrasonido y la cirugía con ultrasonido es un avance importante en la historia del tratamiento de cálculos. Hoy en día, ha sido ampliamente utilizado en el mundo. La cirugía no invasiva de ultrasonido enfocada de alta intensidad ha hecho que la terapia de ultrasonido ocupe un lugar importante en la tecnología médica contemporánea. En el siglo XXI (HIFU, por sus siglas en inglés), la cirugía de ultrasonido enfocada ha sido considerada como la última tecnología en el tratamiento del cáncer en el siglo XXI.



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