Ultraäänisekoitus

Ultraäänisekoitus, joka tunnetaan myös nimellä sonikaatio, on prosessi, jossa hyödynnetään korkeataajuista ääntä, tyypillisesti ultraäänialueella (20 kHz - 40 kHz), materiaalien sekoittamiseen tai prosessointiin. Ultraääniaallot synnyttävät nesteessä kavitaatiota, joka on ilmakuplien muodostumista, kasvua ja nopeaa romahtamista. Tämä kavitaation romahtaminen tuottaa paikallisesti erittäin korkeita paineita ja lämpötiloja sekä voimakkaita leikkausvoimia ja turbulentteja virtauksia.

Näiden äärimmäisten olosuhteiden ansiosta ultraäänisekoitus voi tehokkaasti hajottaa agglomeraatteja, dispergoida kiinteitä hiukkasia nesteisiin, homogenisoida seoksia ja edistää kemiallisia reaktioita. Sen käyttökohteet ovat laajat, kattaen muun muassa nanohiukkasten valmistuksen, lääkeaineiden annostelujärjestelmien kehittämisen, elintarviketeollisuuden (esim. emulgointi ja entsyymien aktivointi), laboratorioanalyysit ja jopa ympäristötekniikan.

Ultraäänisekoituksen etuja ovat tehokkuus, nopeus ja usein myös vähäisempi energiankulutus verrattuna perinteisiin sekoitusmenetelmiin. Se voi myös parantaa tuotteiden laatua ja stabiilisuutta. Laitteisto koostuu tyypillisesti ultraäänigeneraattorista ja anturista, joka muuntaa sähköenergian mekaaniseksi ultraääni-värähtelyksi. Anturi, usein sonaottinen anturi tai työkalu, upotetaan sekoitettavaan nesteeseen tai sen lähelle.