L'energia ultrasònica actua sobre el medi, la qual cosa farà que les partícules vibrin a gran velocitat i produeixin canvis mecànics com ara velocitat, acceleració, pressió sonora i intensitat del so, provocant així efectes mecànics. L'ultrasò és una forma de propagació d'energia mecànica, que està relacionada amb el procés d'ona i produirà un efecte lineal de vibració. Quan l'ona ultrasònica es propaga al medi, tot i que l'amplitud del desplaçament de la partícula és petita, l'acceleració de la partícula causada per l'ona ultrasònica és molt gran.
Si l'ona ultrasònica de 20 kHz, 1 W/cm2 es propaga a l'aigua, l'amplitud de pressió sonora generada per ella és de 173 kPa, la qual cosa significa que l'amplitud de la pressió acústica ha de canviar 20.000 vegades entre 173 kPa positiu i negatiu per segon, i l'acceleració màxima de partícules fins a 1440 km/s2, que és aproximadament 1 vegades l'acceleració ràpida i la intensitat de la gravetat. El moviment mecànic és l'efecte de vibració mecànica de l'ultrasò de potència.
Quan el medi ultrasònic no és un medi en capes uniforme (com ara teixit biològic, cos humà, etc.), la impedància acústica de cada capa de suport farà que les ones sonores reflectides es reflecteixin i formin una ona estacionària. Els antinodes i els nodes de l'ona estacionària provoquen pressió i tensió i canvis d'acceleració. Com que la massa de diferents partícules de mitjans (com les biomolècules) és diferent, la velocitat de vibració causada pel canvi de pressió és diferent i el canvi de pressió causat pel moviment relatiu entre les partícules de mitjans és una altra raó de l'efecte mecànic ultrasònic. Els efectes mecànics mitjançant ultrasons s'han de processar (perforació, tall, compactació, enfortiment de superfícies, soldadura, neteja, poliment i eliminació de pel·lícules i brutícia indesitjables, etc.), i també s'utilitzen per accelerar la dispersió, homogeneïtzació, emulsificació i trituració, esterilització i altres processos.
L'efecte mecànic dels ultrasons s'ha utilitzat àmpliament en la producció, i els exemples són els següents.
Agitació mecànica
La vibració ultrasònica d'alta freqüència i la pressió de radiació poden formar una agitació i un flux efectius en gas i líquid. El fort raig i el flux local de micro-rush generats per la vibració de la bombolla de cavitació a la superfície sòlida poden debilitar significativament la tensió superficial i la fricció del líquid i destruir la capa adherida de la interfície sòlid-líquid, de manera que no pot arribar a l'agitació mecànica ordinària de baixa freqüència. efecte. Aquest efecte és la base física per a l'aplicació de fàrmacs a través de la pell humana, productes de bellesa a la pell humana, desgasificació per ultrasons, anivellament i perfeccionament d'aliments i cosmètics.
Interdifusió
L'efecte de pressió i alta temperatura de la vibració ultrasònica i la cavitació s'utilitzen per promoure la penetració mútua de molècules entre dos líquids, dos sòlids o interfícies líquid-sòlid i líquid-gas per formar noves propietats del material. La soldadura per ultrasons de metalls o plàstics, l'emulsificació per ultrasons, la neteja, l'atomització es poden classificar com a efectes.
Homogeneïtzar
Després de tancar les bombolles de cavitació, l'ona de xoc local pot aixafar les partícules del líquid per fer-ho bé; fer que el cristall sigui uniforme; dispersar les gotes de llet grans i desiguals en agents uniformes diminuts (com agents de contrast mèdic, agents de tractament del càncer, etc.); Fins i tot pot incloure trombòlisi i altres efectes.
Cohesió
La vibració ultrasònica pot fer que les partícules en suspensió del medi de gas i líquid es moguin a diferents velocitats, augmentant la possibilitat de col·lisió de fase; o utilitzant ones estacionàries per fer-les tendir cap als antinodes, de manera que es produeix un procés d'aglomeració. La recollida de pols a la combustió i la pluja artificial entren en aquesta categoria.
Acció de tall mecànica
A causa de la gran acceleració de la vibració ultrasònica i l'efecte de la cavitació i la corrosió acústica, es pot realitzar un processament especial i precís de materials durs i trencadissos (gemmes, ceràmica, vidre, acer magnètic, etc.).
Smash
L'ús de polsos d'ultrasò d'alta intensitat pot aixafar els càlculs renals i biliars del cos sense danyar els teixits tous.
