Snemma notkun ómskoðunar í lífefnafræði ætti að vera að brjóta niður frumuvegginn með ómskoðun til að losa innihald hans. Síðari rannsóknir hafa sýnt að lágstyrkur ómskoðun getur stuðlað að lífefnafræðilegum viðbrögðum. Til dæmis getur ómskoðun á fljótandi næringarefnum aukið vaxtarhraða þörungafrumna og þannig þrefaldað magn próteina sem þessar frumur framleiða.
Í samanburði við orkuþéttleika holrýmisbóluhrunsins hefur orkuþéttleiki ómsjársviðsins stækkað trilljón sinnum, sem leiðir til gríðarlegrar orkuþéttni; Ómskoðunarfyrirbæri og hljóðljómun af völdum mikils hitastigs og þrýstings sem myndast af holrýmisbólum eru einstök form orku- og efnisskipta í hljóðefnafræði. Þess vegna gegnir ómskoðun sífellt mikilvægara hlutverki í efnafræðilegri útdrátt, lífdísilframleiðslu, lífrænni myndun, örverumeðhöndlun, niðurbroti eitraðra lífrænna mengunarefna, hraða og afköstum efnahvarfa, hvatavirkni hvata, niðurbrotsmeðferð, forvörnum og fjarlægingu ómsjárskala, mulningi, dreifingu og samloðun líffræðilegrar frumna og hljóðefnafræðilegri viðbrögðum.
1. Ómskoðunarbætt efnahvörf.
Ómskoðunarörugg efnahvörf. Helsta drifkrafturinn er ómskoðunarholsmyndun. Þegar kjarninn í holsmyndandi loftbólunni fellur saman myndast staðbundið háhiti, háþrýstingur og sterk högg og örþoti, sem skapar nýtt og mjög sérstakt eðlis- og efnafræðilegt umhverfi fyrir efnahvörf sem eru erfið eða ómöguleg við venjulegar aðstæður.
2. Ómskoðunar hvataviðbrögð.
Sem nýtt rannsóknarsvið hefur ómskoðun hvataviðbrögð vakið sífellt meiri áhuga. Helstu áhrif ómskoðunar á hvataviðbrögð eru:
(1) Hátt hitastig og hár þrýstingur stuðla að því að hvarfefni brotni niður í sindurefni og tvígild kolefni og mynda virkari hvarfefni;
(2) Höggbylgjur og örþotur hafa frásogs- og hreinsandi áhrif á fast yfirborð (eins og hvata) sem geta fjarlægt yfirborðsafurðir eða milliefni og óvirkjunarlag hvata á yfirborði;
(3) Höggbylgja getur eyðilagt uppbyggingu hvarfefna
(4) Dreifð hvarfefnakerfi;
(5) Ómskoðunarholamyndun eyðir málmyfirborðinu og höggbylgjan leiðir til aflögunar málmgrindarinnar og myndunar innra álagssvæðis, sem bætir efnahvarfsvirkni málmsins;
6) Hvetja leysiefnið til að komast inn í fasta efnið til að framleiða svokallaða innlimunarviðbrögð;
(7) Til að bæta dreifingu hvata er oft notað ómskoðun við framleiðslu hvata. Ómskoðunargeislun getur aukið yfirborðsflatarmál hvata, gert virku efnin dreift jafnar og aukið hvatavirkni.
3. Ómskoðun fjölliðaefnafræði
Notkun jákvæðrar ómskoðunar fjölliðuefnafræði hefur vakið mikla athygli. Ómskoðunarmeðferð getur brotið niður stórsameindir, sérstaklega fjölliður með háa mólþunga. Sellulósi, gelatín, gúmmí og prótein geta brotnað niður með ómskoðunarmeðferð. Eins og er er almennt talið að ómskoðunarniðurbrotsferlið sé vegna áhrifa krafts og mikils þrýstings þegar holrúmsbólurnar springa, og að hinn hluti niðurbrotsins geti stafað af áhrifum hita. Við vissar aðstæður getur kraftmikil ómskoðun einnig hafið fjölliðun. Sterk ómskoðun getur hafið samfjölliðun pólývínýlalkóhóls og akrýlnítríls til að búa til blokkfjölliður, og samfjölliðun pólývínýlasetats og pólýetýlenoxíðs til að mynda ígræddar fjölliður.
4. Ný efnahvarfstækni, aukin með ómskoðunarsviði
Samsetning nýrrar efnahvarfstækni og aukinnar ómsjársviðs er önnur möguleg þróunarstefna á sviði ómsjárefnafræði. Til dæmis er ofurkritískur vökvi notaður sem miðill og ómsjársviðið er notað til að styrkja hvataviðbrögðin. Til dæmis hefur ofurkritískur vökvi svipaða eðlisþyngd og vökvi og seigju og dreifistuðul svipað og gas, sem gerir upplausn hans jafngilda vökva og massaflutningsgetu hans jafngilda gasi. Hægt er að bæta afvirkjun ólíkra hvata með því að nota góða leysni og dreifingareiginleika ofurkritísks vökva, en það er án efa rjóminn á kökunni ef hægt er að nota ómsjársvið til að styrkja það. Höggbylgjur og örþotur sem myndast við ómsjárhola geta ekki aðeins aukið verulega upplausn ofurkritísks vökva til að leysa upp sum efni sem leiða til afvirkjunar hvata, gegnt hlutverki afsogs og hreinsunar og haldið hvatanum virkum í langan tíma, heldur einnig gegnt hlutverki hræringar, sem getur dreift viðbragðskerfinu og aukið massaflutningshraða efnahvarfa ofurkritísks vökva á hærra stig. Að auki mun hár hiti og hár þrýstingur á staðbundnum punkti sem myndast við ómskoðunarhola stuðla að sprungu hvarfefna í sindurefni og hraða efnahvarfinu til muna. Eins og er eru margar rannsóknir á efnahvörfum ofurkritískra vökva, en fáar rannsóknir á því að auka slíka efnahvörf með ómskoðunarsviði.
5. notkun öflugs ómskoðunar í lífdísilframleiðslu
Lykillinn að framleiðslu lífdísilolíu er hvatafræðileg umesterun fitusýruglýseríða með metanóli og öðrum lágkolefnisalkóhólum. Ómskoðun getur augljóslega styrkt umesterunarviðbrögðin, sérstaklega fyrir ólík efnahvarfskerfi. Það getur aukið blöndunaráhrifin (fleyti) verulega og stuðlað að óbeinum sameindaviðbrögðum, þannig að viðbrögðin sem upphaflega þurfti að fara fram við háan hita (háan þrýsting) geta farið fram við stofuhita (eða nálægt stofuhita) og stytt viðbragðstímann. Ómskoðunarbylgjur eru ekki aðeins notaðar í umesterunarferlinu, heldur einnig við aðskilnað viðbragðsblöndunnar. Rannsakendur frá Mississippi State University í Bandaríkjunum notuðu ómskoðunarvinnslu við framleiðslu lífdísilolíu. Lífdísilframleiðslan fór yfir 99% á 5 mínútum, en hefðbundið lotukerfi tók meira en 1 klukkustund.
Birtingartími: 21. júní 2022