Όταν τα υπερηχητικά κύματα διαδίδονται στο μέσο, λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ των κυμάτων υπερήχων και του μέσου, το μέσο υφίσταται φυσικές και χημικές αλλαγές, με αποτέλεσμα μια σειρά από μηχανικά, θερμικά, ηλεκτρομαγνητικά και χημικά υπερηχητικά αποτελέσματα, συμπεριλαμβανομένων των ακόλουθων επιδράσεων:
Μηχανικό αποτέλεσμα
Η μηχανική δράση που προκαλείται από τον υπέρηχο μπορεί να προάγει τη γαλακτωματοποίηση υγρών, την υγροποίηση των πηκτωμάτων και τη διασπορά των στερεών. Όταν το υγρό υπερήχων σχηματίζει ένα στάσιμο κύμα στο μέσο, τα μικροσκοπικά σωματίδια που αιωρούνται στο ρευστό συμπυκνώνονται στον κόμβο λόγω της μηχανικής δύναμης και σχηματίζουν περιοδική συσσώρευση στο μέσο.
Ηλεκτρομαγνητικό αποτέλεσμα
Όταν τα υπερηχητικά κύματα διαδίδονται σε πιεζοηλεκτρικά υλικά και μαγνητοσυστολικά υλικά, προκαλείται πόλωση και επαγόμενη μαγνήτιση λόγω της μηχανικής δράσης των υπερηχητικών κυμάτων.
Φαινόμενο σπηλαίωσης
Ένας μεγάλος αριθμός μικρών φυσαλίδων μπορεί να δημιουργηθεί όταν τα υπερηχητικά κύματα εφαρμόζονται στο υγρό. Ένας λόγος είναι ότι μια τοπική τάση εφελκυσμού εμφανίζεται στο υγρό για να σχηματίσει μια αρνητική πίεση. Η μείωση της πίεσης καθιστά το αέριο αρχικά διαλυμένο στο υγρό υπερκορεσμένο και διαφεύγει από το υγρό για να γίνει μικρές φυσαλίδες. Ένας άλλος λόγος είναι ότι η ισχυρή τάση εφελκυσμού «σκίζει» το υγρό σε μια κοιλότητα που ονομάζεται σπηλαίωση. Μέσα στην κοιλότητα υπάρχει υγρός ατμός ή άλλο αέριο που διαλύεται στο υγρό, ίσως ακόμη και ένα κενό. Οι μικρές φυσαλίδες που σχηματίζονται από τη σπηλαίωση θα συνεχίσουν να κινούνται, να μεγαλώνουν ή να σκάνε με τη δόνηση του περιβάλλοντος μέσου. Όταν σκάσει, το περιβάλλον υγρό ξεσπά ξαφνικά στις φυσαλίδες για να δημιουργήσει υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση, καθώς και κρουστικά κύματα. Η εσωτερική τριβή που συνοδεύει τη σπηλαίωση μπορεί να σχηματίσει ηλεκτρικό φορτίο και να προκαλέσει φωταύγεια στις φυσαλίδες λόγω εκκένωσης. Η τεχνολογία της επεξεργασίας με υπερήχους σε υγρό σχετίζεται κυρίως με τη σπηλαίωση.
Θερμική επίδραση
Λόγω της υψηλής συχνότητας υπερήχων και της υψηλής ενέργειας, μπορεί να παράγει σημαντικά θερμικά αποτελέσματα όταν απορροφάται από το τεμάχιο εργασίας.
Χημική επίδραση
Η επίδραση των υπερηχητικών κυμάτων μπορεί να προωθήσει ή να επιταχύνει ορισμένες χημικές αντιδράσεις. Για παράδειγμα, το καθαρό απεσταγμένο νερό παράγει υπεροξείδιο του υδρογόνου μετά από επεξεργασία με υπερήχους. Το διαλυμένο σε άζωτο νερό παράγει νιτρώδες οξύ μετά από επεξεργασία με υπερήχους. και το υδατικό διάλυμα βαφής θα αλλάξει χρώμα ή θα ξεθωριάσει μετά από επεξεργασία με υπερήχους. Αυτά τα φαινόμενα συνοδεύονται πάντα από σπηλαίωση. Ο υπέρηχος μπορεί επίσης να επιταχύνει τις διαδικασίες υδρόλυσης, αποσύνθεσης και πολυμερισμού πολλών χημικών ουσιών. Ο υπέρηχος έχει επίσης σημαντική επίδραση στις φωτοχημικές και ηλεκτροχημικές διεργασίες. Μετά την υπερηχητική επεξεργασία διαφόρων υδατικών διαλυμάτων διαφόρων αμινοξέων και άλλων οργανικών ουσιών, η χαρακτηριστική ζώνη του φάσματος απορρόφησης εξαφανίζεται και εμφανίζει ομοιόμορφη γενική απορρόφηση, η οποία δείχνει ότι η μοριακή δομή έχει αλλάξει από τη σπηλαίωση.
