Ученые СФУ предложили использовать кавитацию для производства наноматериалов
Ученые СФУ предложили использовать кавитацию для производства наноматериалов
Внутри жидкости при ультразвуковом воздействии возникает настоящий микровзрыв, вызванный процессом кавитации. Пузырьки схлопываются с выделением колоссальной энергии: давление достигает 2000 атмосфер, а температура 5000 К. Исследователи Сибирского федерального университета (СФУ) предложили направлять эту энергию на сверхтонкое измельчение твердых веществ в жидкой среде.
Где пригодится технология?
В фармацевтике для создания лекарственных препаратов с наночастицами.
В пищепроме для гомогенизации молока, подготовки воды и даже выпечки хлеба (тесто становится объемнее и дольше не черствеет).
В экологии для очистки сточных вод от жировых загрязнений.
В наноиндустрии как экологичный и масштабируемый способ производства наноматериалов прямо в жидкости.
Чтобы метод работал стабильно, ученые СФУ провели серию экспериментов с алюминиевой фольгой в ультразвуковой ванне и выяснили ключевые параметры: мощность, частоту, температуру (лучше 1525 C или выше 60 C), вязкость среды и даже материал реактора. Оптимальный вариант тонкостенный стеклянный сосуд.
Команда также построила тепловые карты кавитационных зон теперь видно, где именно происходят самые эффективные микровзрывы.
Почему это важно?
Разработка дает системный подход к управлению кавитацией, что открывает путь к дешевому и безопасному производству наноматериалов в промышленных масштабах.