Le principe et l'application de l'émulsification par ultrasons

L'émulsification ultrasonique fait référence au processus de mélange de deux (ou plusieurs) liquides non miscibles sous l'action de l'énergie ultrasonique pour former un système dispersé, dans lequel un liquide est uniformément réparti dans l'autre liquide et forme une émulsion.
Par rapport aux processus et équipements d'émulsification généraux tels que les hélices, les broyeurs colloïdaux et les homogénéisateurs, l'émulsification par ultrasons présente les caractéristiques d'une qualité d'émulsification élevée, d'une émulsification stable, de produits d'émulsification stables et d'une faible puissance requise.

Le principe de l'émulsification par ultrasons

On pense que le mécanisme physique de broyage des solides (ou liquides) insolubles est la cavitation ultrasonique. L'effet de cavitation ultrasonique fait référence à la génération d'un grand nombre de bulles dans un liquide sous l'action d'ultrasons puissants. Les petites bulles grandiront et augmenteront progressivement avec les vibrations ultrasoniques, puis éclateront et se diviseront soudainement, et les bulles fendues continueront à croître et à éclater. Lorsque ces petites bulles s'effondrent rapidement, elles génèrent une température et une pression élevées à l'intérieur des bulles, et de fortes ondes de choc locales sont générées dans le liquide à proximité des bulles en raison de l'impact à grande vitesse du liquide autour des bulles, qui forme également une température locale élevée. et la pression, ce qui entraîne un broyage et une émulsification par ultrasons.

Applications industrielles de l'émulsification par ultrasons

Dans les industries pharmaceutiques et des produits de première nécessité, l'émulsification par ultrasons est couramment utilisée pour fabriquer divers produits en émulsion, tels que des médicaments en émulsion, des cosmétiques et du cirage à chaussures. L'émulsification par ultrasons peut également être utilisée pour produire des combustibles émulsionnés de pétrole (essence, diesel, etc.) avec de l'eau ou de la poudre de charbon, afin d'améliorer la valeur de combustion par unité de carburant.
Cette technologie est désormais promue et utilisée dans un périmètre limité, avec des avantages économiques significatifs. Afin de réduire les coûts et de s'adapter à une production à grande échelle, les transducteurs ultrasoniques mécaniques tels que les sifflets à roseaux sont principalement utilisés dans l'émulsification ultrasonique. Pour les liquides difficiles à émulsionner ou pour d'autres considérations particulières, des transducteurs ultrasoniques piézoélectriques sont parfois utilisés conjointement avec des systèmes de focalisation du son appropriés pour augmenter l'intensité sonore.

Applications médicales de la phacoémulsification

Traiter la cataracte

À l'aide d'un phacoémulsifiant, à travers une incision cornéenne ou sclérale de 3-5 mm, le noyau du cristallin est écrasé par ultrasons pour former une forme de chyle, puis aspiré avec le cortex. Après l'intervention chirurgicale, la capsule postérieure du cristallin peut être préservée et une lentille intraoculaire de chambre postérieure peut être implantée simultanément.
Par rapport à la chirurgie traditionnelle de la cataracte, la phacoémulsification donne de meilleurs résultats chirurgicaux et est devenue la méthode la plus fiable pour le traitement de la cataracte.