Quando a energia ultrassônica atua no meio, ela fará com que a partícula vibre em alta velocidade e produza as mudanças de grandezas mecânicas como velocidade, aceleração, pressão sonora e intensidade sonora, causando efeitos mecânicos. Onda ultrassônica é a forma de transmissão de energia mecânica, que está relacionada ao processo de onda e pode produzir efeito linear de vibração. Quando a onda ultrassônica se propaga no meio, a amplitude de deslocamento da partícula é muito pequena, mas a aceleração da partícula causada pela onda ultrassônica é muito grande.
Quando o meio ultrassônico não é um meio com camadas uniformes (como tecido biológico, corpo humano, etc.), a impedância acústica de cada camada do meio é diferente, o que fará com que a onda sonora de propagação se reflita e forme uma onda estacionária. O antinodo e o nó da onda estacionária causarão as mudanças de pressão, tensão e aceleração. Como a massa de diferentes partículas do meio (como biomoléculas) é diferente, a velocidade de vibração causada pela mudança de pressão é diferente. A mudança de pressão causada pelo movimento relativo das partículas do meio é outra razão para o efeito mecânico ultrassônico. O efeito mecânico do ultrassom deve ser usado para processamento (perfuração, corte)
Corte, compactação, reforço de superfície, soldagem, limpeza, polimento e remoção de filme indesejado e sujeira, etc.) também são usados para acelerar a dispersão, homogeneização, emulsificação, trituração, esterilização e outros processos.
A ação mecânica do ultrassom tem sido amplamente utilizada na produção. Os exemplos são os seguintes.
Agitação mecânica
A vibração de alta frequência e a pressão de radiação do ultrassom podem formar agitação e fluxo eficazes em gás e líquido. O jato forte e o microjato local produzidos pela vibração da bolha de cavitação na superfície sólida podem reduzir significativamente a tensão superficial e o atrito do líquido e destruir a camada limite da interface sólido-líquido. Essa função é a base física para a aplicação de medicamentos, cosméticos, ultrassom, alimentos e cosméticos.
Difusão mútua
A vibração ultrassônica e a pressão de cavitação, efeito de alta temperatura, promovem dois tipos de líquido, dois tipos de interface sólido ou líquido-sólido, líquido-gás, a ocorrência de penetração molecular mútua, a formação de novas propriedades do material. Soldagem ultrassônica de metal ou plástico, emulsificação ultrassônica, limpeza e atomização podem ser classificadas como tais.
Homogeneização
A onda de choque local gerada pelo fechamento das bolhas de cavitação pode esmagar as partículas no líquido e refiná-las; Faça o cristal uniforme; A dispersão de gotas de emulsão grandes e irregulares em agentes pequenos e uniformes (como agentes de contraste médicos, agentes de câncer, etc.); Pode até incluir trombólise.
Coacervação
A vibração ultrassônica pode fazer com que as partículas suspensas se movam em velocidades diferentes no ar e no meio líquido, aumentando a chance de colisão; Ou a onda estacionária pode fazer com que tendam para o antinodo, o que leva ao processo de condensação. A coleta de pó de combustão e a chuva artificial podem pertencer a esta categoria.
Ação de corte mecânico
Devido à alta aceleração da vibração ultrassônica e à corrosão acústica da cavitação, ele pode ser usado para usinagem de precisão especial de materiais duros e quebradiços (GEM, cerâmica, vidro, aço magnético, etc.).
Cominuição
O pulso de ultrassom de alta intensidade pode esmagar cálculos renais e biliares no corpo humano sem danificar os tecidos moles.