Cuando las ondas ultrasónicas se propagan en el medio, debido a la interacción entre las ondas ultrasónicas y el medio, el medio sufre cambios físicos y químicos, lo que resulta en una serie de efectos ultrasónicos mecánicos, térmicos, electromagnéticos y químicos, incluidos los siguientes efectos:
Efecto mecánico
La acción mecánica provocada por los ultrasonidos puede favorecer la emulsificación de líquidos, la licuefacción de geles y la dispersión de sólidos. Cuando el fluido ultrasónico forma una onda estacionaria en el medio, las pequeñas partículas suspendidas en el fluido se condensan en el nodo debido a la fuerza mecánica y forman una acumulación periódica en el medio.
efecto electromagnético
Cuando las ondas ultrasónicas se propagan en materiales piezoeléctricos y materiales magnetoestrictivos, se produce polarización inducida y magnetización inducida debido a la acción mecánica de las ondas ultrasónicas.
efecto cavitación
Se puede generar una gran cantidad de pequeñas burbujas cuando se aplican ondas ultrasónicas al líquido. Una razón es que se produce una tensión de tracción local en el líquido para formar una presión negativa. La disminución de presión hace que el gas originalmente disuelto en el líquido se sobresature y escape del líquido para convertirse en pequeñas burbujas. Otra razón es que la fuerte tensión de tracción "desgarra" el líquido en una cavidad llamada cavitación. Dentro de la cavidad hay vapor líquido u otro gas que se disuelve en el líquido, tal vez incluso vacío. Las pequeñas burbujas formadas por la cavitación seguirán moviéndose, creciendo o estallando con la vibración del medio circundante. Cuando estalla, el líquido circundante estalla repentinamente en las burbujas generando alta temperatura y alta presión, así como ondas de choque. La fricción interna que acompaña a la cavitación puede formar una carga eléctrica y provocar luminiscencia en las burbujas debido a la descarga. La tecnología del tratamiento ultrasónico en líquidos está relacionada principalmente con la cavitación.
Efecto térmico
Debido a la alta frecuencia ultrasónica y la alta energía, puede producir efectos térmicos significativos cuando es absorbido por la pieza de trabajo.
efecto químico
El efecto de las ondas ultrasónicas puede promover o acelerar determinadas reacciones químicas. Por ejemplo, el agua destilada pura genera peróxido de hidrógeno después del tratamiento ultrasónico; el agua disuelta en nitrógeno genera ácido nitroso después del tratamiento ultrasónico; y la solución acuosa de tinte cambiará de color o se desvanecerá después del tratamiento ultrasónico. Estos fenómenos siempre van acompañados de cavitación. El ultrasonido también puede acelerar los procesos de hidrólisis, descomposición y polimerización de muchas sustancias químicas. El ultrasonido también tiene un efecto significativo sobre los procesos fotoquímicos y electroquímicos. Después del tratamiento ultrasónico de varias soluciones acuosas de diversos aminoácidos y otras sustancias orgánicas, la banda característica del espectro de absorción desaparece y muestra una absorción general uniforme, lo que indica que la estructura molecular ha cambiado por cavitación.
