Ultrasonidos de potencia para el tratamiento de partículas: notas de aplicación

Para que las partículas manifiesten plenamente sus características, deben desaglomerarse y dispersarse de manera uniforme, de modo que su superficie quede accesible. Las intensas fuerzas ultrasónicas se consideran herramientas fiables de dispersión y molienda que reducen las partículas a tamaños submicrométricos y nanométricos. Además, la sonicación permite modificar y funcionalizar las partículas, por ejemplo, recubriendo nanopartículas con una capa metálica.

A continuación encontrará una selección de partículas y líquidos con recomendaciones sobre cómo tratar el material para moler, dispersar, desaglomerar o modificar las partículas mediante un homogeneizador ultrasónico.

Cómo preparar sus polvos y partículas mediante sonicación de alta potencia.

En orden alfabético:

Aerosil

Aplicación ultrasónica:
Se prepararon dispersiones de partículas de sílice Aerosil OX50 en agua Millipore (pH 6), dispersando 5,0 g de polvo en 500 mL de agua mediante un procesador ultrasónico de alta intensidad UP200S (200 W; 24 kHz). Las dispersiones de sílice se prepararon en una solución de agua destilada (pH = 6) bajo irradiación ultrasónica con el UP200S durante 15 min., y a continuación se agitaron vigorosamente durante 1 h. Se utilizó HCl para ajustar el pH. El contenido de sólidos en las dispersiones fue del 0,1% (w/v).
Equipo recomendado:
UP200S
Referencia / Artículo de investigación:
Licea-Claverie, A.; Schwarz, S.; Steinbach, Ch.; Ponce-Vargas, S. M.; Genest, S. (2013): Combinación de Polímeros Naturales y Termosensibles en la Floculación de Dispersiones Finas de Sílice. Revista Internacional de Química de Carbohidratos 2013.

Al₂O₃–agua: nanofluidos

Aplicación ultrasónica:
Al₂O₃–agua: los nanofluidos pueden prepararse mediante los siguientes pasos. Primero, pese la masa de las nanopartículas de Al₂O₃ con una balanza electrónica digital. A continuación, añada las nanopartículas de Al₂O₃ gradualmente al agua destilada previamente pesada y agite la mezcla de Al₂O₃–agua. Someta la mezcla a sonicación continua durante 1h con un equipo ultrasónico de tipo sonda UP400S (400 W, 24 kHz) para obtener una dispersión uniforme de nanopartículas en agua destilada.
Los nanofluidos pueden prepararse con distintas fracciones (0,1%, 0,5% y 1%). No se necesitan tensioactivos ni cambios de pH.
Equipo recomendado:
UP400S
Referencia / Artículo de investigación:
Isfahani, A. H. M.; Heyhat, M. M. (2013): Estudio Experimental del Flujo de Nanofluidos en un Micromodelo como Medio Poroso. Revista Internacional de Nanociencia y Nanotecnología 9/2, 2013. 77-84.

La dispersión ultrasónica de óxido de aluminio (Al2O3) produce una reducción significativa del tamaño de partícula y una dispersión uniforme.

Partículas de sílice recubiertas de Bohemite

Aplicación ultrasónica:
Las partículas de sílice se recubren con una capa de boehmita: para obtener una superficie perfectamente limpia, sin materia orgánica, las partículas se calientan a 450 °C. Tras moler las partículas para romper los aglomerados, se prepara una suspensión acuosa al 6 vol% (≈70 ml), que se estabiliza a un pH de 9 añadiendo tres gotas de solución de amonio. A continuación, la suspensión se desaglomera mediante sonicación con un UP200S a una amplitud del 100% (200 W) durante 5 min. Tras calentar la solución por encima de 85 °C, se añadieron 12,5 g de sec-butóxido de aluminio. La temperatura se mantiene a 85–90 °C durante 90 min., y la suspensión se agita con un agitador magnético durante todo el procedimiento. Después, la suspensión se mantiene bajo agitación continua hasta que se enfría por debajo de 40 °C. A continuación, se ajusta el pH a 3 añadiendo ácido clorhídrico. Inmediatamente después, la suspensión se somete a sonicación en un baño de hielo. El polvo se lava mediante dilución y posterior centrifugación. Tras eliminar el sobrenadante, las partículas se secan en una estufa de secado a 120 °C. Por último, las partículas se someten a un tratamiento térmico a 300 °C durante 3 horas.
Equipo recomendado:
UP200S
Referencia / Artículo de investigación:
Wyss, H. M. (2003): Microestructura y Comportamiento Mecánico de Geles de Partículas Concentradas. Disertación Instituto Federal Suizo de Tecnología 2003. p.71.

Síntesis de nanocompuestos de cadmio(II)–tioacetamida

Aplicación ultrasónica:
Se sintetizaron nanocompuestos de cadmio(II)–tioacetamida en presencia y ausencia de alcohol polivinílico por vía sonoquímica. Para la síntesis sonoquímica (sonosíntesis), se disolvieron 0,532 g de acetato de cadmio (II) dihidrato (Cd(CH3COO)2.2H2O), 0,148 g de tioacetamida (TAA, CH3CSNH2) y 0,664 g de yoduro de potasio (KI) en 20 mL de agua desionizada bidestilada. Esta solución se sometió a sonicación con un sonicador ultrasónico de tipo sonda de alta potencia UP400S (24 kHz, 400 W) a temperatura ambiente durante 1 h. Durante la sonicación de la mezcla de reacción, la temperatura aumentó a 70–80degC, según la medición realizada con un termopar de hierro–constantin. Al cabo de una hora se formó un precipitado de color amarillo intenso. Se aisló mediante centrifugación (4.000 rpm, 15 min), se lavó con agua bidestilada y después con etanol absoluto para eliminar las impurezas residuales y, por último, se secó al aire (rendimiento: 0,915 g, 68%). Punto de descomposición: 200 °C. Para preparar el nanocompuesto polimérico, se disolvieron 1,992 g de alcohol polivinílico en 20 mL de agua desionizada bidestilada y después se añadieron a la solución anterior. Esta mezcla se sometió a irradiación ultrasónica con el UP400S durante 1 h, al cabo de la cual se formó un producto de color naranja intenso.
Los resultados de SEM demostraron que, en presencia de PVA, los tamaños de las partículas disminuyeron de aproximadamente 38 nm a 25 nm. A continuación, sintetizamos nanopartículas de CdS hexagonal con morfología esférica mediante descomposición térmica del nanocompuesto polimérico cadmio(II)–tioacetamida/PVA como precursor. El tamaño de las nanopartículas de CdS se midió mediante XRD y SEM, y los resultados de ambas técnicas concordaron muy bien.
Ranjbar et al. (2013) también comprobaron que el nanocompuesto polimérico de Cd(II) es un precursor adecuado para preparar nanopartículas de sulfuro de cadmio con morfologías interesantes. Todos los resultados revelaron que la síntesis ultrasónica puede emplearse con éxito como un método sencillo, eficiente, económico, respetuoso con el medio ambiente y muy prometedor para la síntesis de materiales a escala nanométrica, sin necesidad de condiciones especiales como altas temperaturas, tiempos de reacción prolongados y altas presiones.
Equipo recomendado:
UP400S
Referencia / Artículo de investigación:
Ranjbar, M.; Mostafa Yousefi, M.; Nozari, R.; Sheshmani, S. (2013): Síntesis y Caracterización de Nanocompuestos de Cadmio-Thioacetamida. Int. J. Nanosci. Nanotechnol. 9/4, 2013. 203-212.

CaCO₃

Aplicación ultrasónica:
Se realizó el recubrimiento ultrasónico de CaCO₃ nanoprecipitado (NPCC) con ácido esteárico para mejorar su dispersión en el polímero y reducir la aglomeración. Se sometieron 2 g de CaCO₃ nanoprecipitado (NPCC) sin recubrir a sonicación con un UP400S en 30 ml de etanol. Se disolvió un 9 wt% de ácido esteárico en etanol. A continuación, el etanol con ácido staeric se mezcló con la suspensión sonicada.
Equipo recomendado:
UP400S con sonotrodo de 22 mm de diámetro (H22D) y celda de flujo con camisa de refrigeración
Referencia / Artículo de investigación:
Kow, K. W.; Abdullah, E. C.; Aziz, A. R. (2009): Effects of ultrasound in coating nano-precipitated CaCO3 with stearic acid. Asia‐Pacific Journal of Chemical Engineering 4/5, 2009. 807-813.

Nanocristales de celulosa

Aplicación ultrasónica:
Nanocristales de celulosa (CNC) preparados a partir de celulosa de eucalipto: los nanocristales de celulosa preparados a partir de celulosa de eucalipto se modificaron mediante reacción con cloruro de adipoílo de metilo, CNCm, o con una mezcla de ácido acético y ácido sulfúrico, CNCa. Para ello, los CNC, CNCm y CNCa liofilizados se redispersaron en disolventes puros (EA, THF o DMF) al 0,1 wt%, mediante agitación magnética durante la noche a 24 ± 1 degC, seguida de 20 min. de sonicación con el sonicador ultrasónico de tipo sonda UP100H. La sonicación se realizó con una intensidad de 130 W/cm² a 24 ± 1 degC. Después, se añadió CAB a la dispersión de CNC, de modo que la concentración final de polímero fue del 0,9 wt%.
Equipo recomendado:
UP100H
Referencia / Artículo de investigación:
Blachechen, L. S.; de Mesquita, J. P.; de Paula, E. L.; Pereira, F. V.; Petri, D. F. S. (2013): Interacción de la estabilidad coloidal de nanocristales de celulosa y su dispersabilidad en matriz de acetato butirato de celulosa. Cellulose 20/3, 2013. 1329-1342.

Silano dopado con nitrato de cerio

Aplicación ultrasónica:
Se utilizaron paneles de acero al carbono laminado en frío (6,5 cm 6,5 cm 0,3 cm; limpiados químicamente y pulidos mecánicamente) como sustratos metálicos. Antes de aplicar el recubrimiento, los paneles se limpiaron por ultrasonidos con acetona y después con una solución alcalina (solución de NaOH de 0,3molL 1) a 60 °C durante 10 min. Para su uso como imprimación, antes del pretratamiento del sustrato, una formulación típica que incluía 50 partes de γ-glicidoxipropiltrimetoxisilano (γ-GPS) se diluyó con aproximadamente 950 partes de metanol, a pH 4,5 (ajustado con ácido acético), y se dejó que el silano se hidrolizara. El procedimiento de preparación del silano dopado con pigmentos de nitrato de cerio fue el mismo, salvo que se añadió 1, 2, 3 wt% de nitrato de cerio a la solución de metanol antes de añadir (γ-GPS); después, esta solución se mezcló con un agitador de hélice a 1600 rpm durante 30 min. a temperatura ambiente. A continuación, las dispersiones que contenían nitrato de cerio se sometieron a sonicación durante 30 min a 40 °C con un baño de refrigeración externo. El proceso de sonicación se realizó con el sonicador ultrasónico UIP1000hd (1000 W, 20 kHz) con una potencia ultrasónica de entrada de aproximadamente 1 W/mL. El pretratamiento del sustrato se realizó enjuagando cada panel durante 100 sec. con la solución de silano correspondiente. Tras el tratamiento, los paneles se dejaron secar a temperatura ambiente durante 24 h; después, los paneles pretratados se recubrieron con una resina epoxi de dos componentes curada con aminas (Epon 828, shell Co.) para obtener una película húmeda de 90 μm de espesor. Los paneles recubiertos de epoxi se dejaron curar durante 1h a 115 °C; tras el curado de los recubrimientos epoxi, el espesor de la película seca fue de aproximadamente 60 μm.
Equipo recomendado:
UIP1000hd
Referencia / Artículo de investigación:
Zaferani, S.H.; Peikari, M.; Zaarei, D.; Danaei, I. (2013): Electrochemical effects of silane pretreatments containing cerium nitrate on cathodic disbonding properties of epoxy coated steel. Journal of Adhesion Science and Technology 27/22, 2013. 2411–2420.

Arcilla: dispersión / fraccionamiento

Aplicación ultrasónica:
Fraccionamiento por tamaño de partícula: para aislar las partículas < 1 μm de las partículas de 1–2 μm, se separaron las partículas de tamaño arcilla (< 2 μm) en un campo ultrasónico y mediante la aplicación posterior de distintas velocidades de sedimentación.
Las partículas de tamaño arcilla (< 2 μm) se separaron mediante sonicación con un aporte de energía de 300 J mL^-1 (1 min.) utilizando el desintegrador ultrasónico de tipo sonda UP200S (200 W, 24 kHz), equipado con el sonotrodo S7 de 7 mm de diámetro. Tras la irradiación ultrasónica, la muestra se centrifugó a 110 x g (1000 rpm) durante 3 min. La fase sedimentada (residuo del fraccionamiento) se utilizó después en el fraccionamiento por densidad para aislar las fracciones de baja densidad, y la fase flotante obtenida (fracción < 2 μm) se transfirió a otro tubo de centrifugación y se centrifugó a 440 x g (2000 rpm) durante 10 min. para separar la fracción < 1 μm (sobrenadante) de la fracción de 1–2 μm (sedimento). El sobrenadante que contenía la fracción < 1 μm se transfirió a otro tubo de centrifugación y, tras añadir 1 mL de MgSO₄ se centrifugó a 1410 x g (4000 rpm) durante 10 min para decantar el agua restante.
Para evitar el sobrecalentamiento de la muestra, el procedimiento se repitió 15 veces.
Equipo recomendado:
UP200S con S7 o UP200St con S26d7
Referencia / Artículo de investigación:
Jakubowska, J. (2007): Effect of irrigation water type on soil organic matter (SOM) fractions and their interactions with hydrophobic compounds. Dissertation Martin-Luther University Halle-Wittenberg 2007.

Arcilla: exfoliación de arcilla inorgánica

Aplicación ultrasónica:
Se exfolió arcilla inorgánica para preparar nanocompuestos a base de pululano para la dispersión de recubrimiento. Para ello, se disolvió una cantidad fija de pululano (4 wt% en base húmeda) en agua a 25degC durante 1 h bajo agitación suave (500 rpm). Al mismo tiempo, se dispersó polvo de arcilla, en una cantidad comprendida entre 0,2 y 3,0 wt%, en agua bajo agitación vigorosa (1000 rpm) durante 15 minutos. La dispersión resultante se sometió a sonicación mediante un UP400S (potencia_max = 400 W; frecuencia = 24 kHz), equipo ultrasónico equipado con un sonotrodo de titanio H14, diámetro de punta de 14 mm, amplitud_max = 125 μm; intensidad superficial = 105 Wcm^-2), en las siguientes condiciones: 0,5 ciclos y 50% de amplitud. La duración del tratamiento ultrasónico varió según el diseño experimental. A continuación, la solución orgánica de pululano y la dispersión inorgánica se mezclaron bajo agitación suave (500 rpm) durante 90 minutos adicionales. Tras la mezcla, las concentraciones de los dos componentes correspondían a una relación inorgánico/orgánico (I/O) comprendida entre 0,05 y 0,75. La distribución de tamaños de las arcillas Na⁺-MMT en dispersión acuosa antes y después del tratamiento ultrasónico se evaluó con un analizador de nanopartículas IKO-Sizer CC-1.
Para una cantidad fija de arcillas, el tiempo de sonicación más eficaz fue de 15 minutos, mientras que un tratamiento ultrasónico más prolongado aumenta el valor de P’O₂ (debido a la reaglomeración), que vuelve a disminuir con el tiempo de sonicación más largo (45 min), presumiblemente debido a la fragmentación tanto de las láminas como de los tactoides.
Según la configuración experimental utilizada en la tesis de Introzzi, se calculó una energía suministrada por unidad de volumen de 725 Ws mL^-1 para el tratamiento de 15 minutos, mientras que un tiempo de sonicación prolongado de 45 minutos dio lugar a un consumo de energía por unidad de volumen de 2060 Ws mL^-1. Esto permitiría ahorrar una cantidad considerable de energía a lo largo de todo el proceso, lo que finalmente se reflejará en los costes finales de procesamiento.
Equipo recomendado:
UP400S con sonotrodo H14
Referencia / Artículo de investigación:
Introzzi, L. (2012): Desarrollo de Recubrimientos Biopoliméricos de Altas Prestaciones para Aplicaciones de Envasado de Alimentos. Disertación Universidad de Milán 2012.

Tinta conductora

Aplicación ultrasónica:
La tinta conductora se preparó dispersando las partículas de Cu+C y Cu+CNT con dispersantes en una mezcla de disolventes (Publicación IV). Los dispersantes fueron tres agentes dispersantes de alto peso molecular, DISPERBYK-190, DISPERBYK-198 y DISPERBYK-2012, de BYK Chemie GmbH, destinados a dispersiones acuosas de pigmentos de negro de carbono. Se utilizó agua desionizada (DIW) como disolvente principal. Como codisolventes se utilizaron éter monometílico de etilenglicol (EGME) (Sigma-Aldrich), éter monobuthyl de etilenglicol (EGBE) (Merck) y n-propanol (Honeywell Riedel-de Haen).
La suspensión mezclada se sometió a sonicación durante 10 minutos en un baño de hielo utilizando un UP400S como procesador ultrasónico. Después, la suspensión se dejó sedimentar durante una hora y luego se decantó. Antes del recubrimiento por centrifugación o de la impresión, la suspensión se sometió a sonicación en un baño ultrasónico durante 10 min.
Equipo recomendado:
UP400S
Referencia / Artículo de investigación:
Forsman, J. (2013): Producción de nanopartículas de Co, Ni y Cu por reducción de hidrógeno. Disertación VTT Finlandia 2013.

La sonicación es muy eficiente para reducir el tamaño de partícula y dispersar pigmentos en tinta para impresión por inyección de tinta.

phathlocyanine de cobre

Aplicación ultrasónica:
Descomposición de metaloftalocianinas
La phathlocyanine de cobre (CuPc) se somete a sonicación con agua y disolventes orgánicos a temperatura ambiente y presión atmosférica, en presencia de un oxidante como catalizador, utilizando el sonicador ultrasónico de 500 W UIP500hd con cámara de flujo continuo. Intensidad de sonicación: 37–59 W/cm², mezcla de la muestra: 5 mL de muestra (100 mg/L), 50 de agua D/D con choloform y piridina, al 60% de amplitud ultrasónica. Temperatura de reacción: 20 °C a presión atmosférica.
Tasa de destrucción de hasta el 95% en 50 min. de sonicación.
Equipo recomendado:
UIP500hd

Dibutirilquitina (DBCH)

Aplicación ultrasónica:
Las macromoléculas poliméricas largas pueden romperse mediante sonicación. La reducción de la masa molar asistida por ultrasonidos permite evitar reacciones secundarias no deseadas o la separación de subproductos. Se considera que la degradación ultrasónica, a diferencia de la descomposición química o térmica, es un proceso no aleatorio, en el que la escisión se produce aproximadamente en el centro de la molécula. Por este motivo, las macromoléculas más grandes se degradan con mayor rapidez.
Los experimentos se realizaron utilizando el generador de ultrasonidos UP200S equipado con el sonotrodo S2. La configuración ultrasónica se ajustó a una potencia de entrada de 150 W. Se utilizaron soluciones de dibutirilquitina en dimetilacetamida, con una concentración de dibutirilquitina de 0,3 g/100 cm3 y un volumen de 25 cm3. El sonotrodo (sonda ultrasónica) se sumergió en la solución de polímero a 30 mm por debajo de la superficie. La solución se colocó en un baño de agua termostatizado mantenido a 25 °C. Cada solución se irradió durante un intervalo de tiempo predeterminado. Transcurrido este tiempo, la solución se diluyó 3 veces y se analizó mediante cromatografía de exclusión por tamaño.
Los resultados presentados indican que la dibutirilquitina no sufre destrucción por los ultrasonidos de potencia, pero sí una degradación del polímero, entendida como una reacción sonoquímica controlada. Por tanto, los ultrasonidos pueden utilizarse para reducir la masa molar media de la dibutirilquitina, y lo mismo se aplica a la relación entre la masa molar media en peso y la masa molar media en número. Los cambios observados se intensifican al aumentar la potencia ultrasónica y la duración de la sonicación. La masa molar inicial también tuvo un efecto significativo en el grado de degradación de la DBCH en las condiciones de sonicación estudiadas: cuanto mayor es la masa molar inicial, mayor es el grado de degradación.
Equipo recomendado:
UP200S
Referencia / Artículo de investigación:
Szumilewicz, J.; Pabin-Szafko, B. (2006): Ultrasonic Degradation of Dibuyrylchitin. Sociedad Polaca de Quitina, Monografía XI, 2006. 123-128.

Polvo de Ferrocine

Aplicación ultrasónica:
Una vía sonoquímica para preparar SWNCNTs: se añade polvo de sílice (diámetro de 2–5 mm) a una solución de ferroceno al 0,01 mol% en p-xileno y, a continuación, se somete la mezcla a sonicación con un UP200S equipado con una sonda con punta de titanio (sonotrodo S14). La sonicación se realizó durante 20 min. a temperatura ambiente y presión atmosférica. Mediante la síntesis asistida por ultrasonidos se produjeron SWCNTs de alta pureza sobre la superficie del polvo de sílice.
Equipo recomendado:
UP200S con sonda ultrasónica S14
Referencia / Artículo de investigación:
Srinivasan C.(2005): A SOUND method for synthesis of single-walled carbon nanotubes under ambient conditions. Current Science 88/ 1, 2005. 12-13.

Cenizas volantes / Metacaolinita

Aplicación ultrasónica:
Ensayo de lixiviación: se añadieron 100 mL de solución de lixiviación a 50 g de muestra sólida. Intensidad de sonicación: máx. 85 W/cm² con UP200S en un baño de agua a 20 °C.
Geopolimerización: la suspensión se mezcló con un UP200S como homogeneizador ultrasónico para la geopolimerización. La intensidad de sonicación fue de un máximo de 85 W/cm². Para refrigerar, la sonicación se realizó en un baño de agua con hielo.
La aplicación de ultrasonidos de potencia para la geopolimerización aumenta la resistencia a la compresión de los geopolímeros formados, y esta resistencia aumenta al prolongar la sonicación hasta cierto tiempo. La sonicación favoreció la disolución de la metacaolinita y las cenizas volantes en soluciones alcalinas, ya que se liberaron más Al y Si en la fase de gel para la policondensación.
Equipo recomendado:
UP200S
Referencia / Artículo de investigación:
Feng, D.; Tan, H.; van Deventer, J. S. J. (2004): Ultrasound enhanced geopolymerisation. Journal of Materials Science 39/2, 2004. 571-580

Grafeno

Aplicación ultrasónica:
Pueden producirse láminas de grafeno puro en grandes cantidades, como demuestra el trabajo de Stengl et al. (2011) durante la producción de un nanocompuesto no estequiométrico de TiO₂ y grafeno mediante hidrólisis térmica de una suspensión con nanoláminas de grafeno y un complejo peroxo de titania. Las nanoláminas de grafeno puro se produjeron a partir de grafito natural mediante sonicación de alta potencia con un procesador ultrasónico de 1000 W UIP1000hd en una cámara de reactor ultrasónico de alta presión a 5 barg. Las láminas de grafeno obtenidas se caracterizan por una elevada superficie específica y propiedades electrónicas únicas. Los investigadores afirman que la calidad del grafeno preparado por ultrasonidos es mucho mayor que la del grafeno obtenido mediante el método de Hummer, en el que el grafito se exfolia y se oxida. Dado que las condiciones físicas del reactor ultrasónico pueden controlarse con precisión, y suponiendo que la concentración de grafeno como dopante varíe en el intervalo de 1 – 0,001%, es posible producir grafeno en un sistema continuo a escala comercial.
Equipo recomendado:
UIP1000hd
Referencia / Artículo de investigación:
Stengl, V.; Popelková, D.; Vlácil, P. (2011): Nanocompuestos de TiO2 y grafeno como fotocatalizadores de alto rendimiento. En: Journal of Physical Chemistry C 115/2011. pp. 25209-25218.
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Óxido de grafeno

Aplicación ultrasónica:
Se prepararon capas de óxido de grafeno (GO) mediante el siguiente procedimiento: se añadieron 25 mg de polvo de óxido de grafeno a 200 ml de agua desionizada. Mediante agitación se obtuvo una suspensión marrón no homogénea. Las suspensiones resultantes se sometieron a sonicación (30 min, 1,3 × 105J) y, tras el secado (a 373 K), se obtuvo el óxido de grafeno tratado por ultrasonidos. La espectroscopia FTIR mostró que el tratamiento ultrasónico no modificó los grupos funcionales del óxido de grafeno.
Equipo recomendado:
UP400S
Referencia / Artículo de investigación:
Oh, W. Ch.; Chen, M. L.; Zhang, K.; Zhang, F. J.; Jang, W. K. (2010): The Effect of Thermal and Ultrasonic Treatment on the Formation of Graphene-oxide Nanosheets. Journal of the Korean Physical Society 4/56, 2010. pp. 1097-1102.
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Nanopartículas poliméricas con cadenas superficiales mediante degradación de poli(alcohol vinílico)

Aplicación ultrasónica:
Un procedimiento sencillo de una sola etapa, basado en la degradación sonoquímica de polímeros hidrosolubles en solución acuosa en presencia de un monómero hidrófobo, permite obtener partículas poliméricas funcionales con cadenas superficiales en un suero sin residuos. Todas las polimerizaciones se realizaron en un reactor de vidrio de doble pared de 250 mL, equipado con deflectores, un sensor de temperatura, una barra de agitación magnética (bar) y un equipo Hielscher US200S como procesador ultrasónico (200 W, 24 kHz), equipado con un sonotrodo de titanio S14 (diámetro = 14 mm, longitud = 100 mm).
Se preparó una solución de poli(alcohol vinílico) (PVOH) disolviendo una cantidad exacta de PVOH en agua durante la noche a 50 °C bajo agitación vigorosa. Antes de la polimerización, la solución de PVOH se introdujo en el reactor y se ajustó la temperatura a la temperatura de reacción deseada. La solución de PVOH y el monómero se purgaron por separado con argón durante 1 hora. La cantidad necesaria de monómero se añadió gota a gota a la solución de PVOH bajo agitación vigorosa. Posteriormente, se retiró la purga de argón del líquido y se inició la sonicación con el UP200S a una amplitud del 80%. Cabe señalar que el uso de argón cumple dos funciones: (1) eliminar el oxígeno y (2) es necesario para generar cavitación ultrasónica. Por tanto, un flujo continuo de argón sería, en principio, beneficioso para la polimerización, pero se produjo una formación excesiva de espuma; el procedimiento que seguimos evitó este problema y fue suficiente para lograr una polimerización eficiente. Se extrajeron muestras periódicamente para controlar la conversión mediante gravimetría, las distribuciones de peso molecular y/o las distribuciones de tamaño de partícula.
Equipo recomendado:
US200S
Referencia / Artículo de investigación:
Smeets, N. M. B.; E-Rramdani, M.; Van Hal, R. C. F.; Gomes Santana, S.; Quéléver, K.; Meuldijk, J.; Van Herk, JA. M.; Heuts, J. P. A. (2010): A simple one-step sonochemical route towards functional hairy polymer nanoparticles. Soft Matter, 6, 2010. 2392-2395.

HiPco-SWCNTs

Aplicación ultrasónica:
Dispersión de HiPco-SWCNTs con UP400S: en un vial de 5 mL se suspendieron 0,5 mg de HiPcoTM SWCNTs oxidados (0,04 mmol de carbono) en 2 mL de agua desionizada mediante un procesador ultrasónico UP400S para obtener una suspensión negra (0,25 mg/mL de SWCNTs). A esta suspensión se añadieron 1,4 μL de una solución de PDDA (20 wt./%, peso molecular = 100.000–200.000), y la mezcla se agitó en un mezclador de vórtex durante 2 minutos. Tras una sonicación adicional de 5 minutos en un baño de agua, la suspensión de nanotubos se centrifugó a 5000 g durante 10 minutos. El sobrenadante se recogió para realizar mediciones de AFM y después se funcionalizó con siRNA.
Equipo recomendado:
UP400S
Referencia / Artículo de investigación:
Jung, A. (2007): Functional Materials based on Carbon Nanotubes. Dissertation Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

Biocerámica de hidroxiapatita

Aplicación ultrasónica:
Para la síntesis de nano-HAP, se introdujeron 40 mL de una solución de 0,32M de Ca(NO₃)² ⋅ 4H₂O en un vaso de precipitados pequeño. A continuación, se ajustó el pH de la solución a 9,0 con aproximadamente 2,5 mL de hidróxido de amonio. Después, la solución se sometió a sonicación con el procesador ultrasónico UP50H (50 W, 30 kHz), equipado con el sonotrodo MS7 (diámetro de sonda de 7 mm), ajustado a la amplitud máxima del 100% durante 1 hora. Al finalizar la primera hora, se añadieron lentamente, gota a gota, 60 mL de una solución de 0,19M de [KH₂PO₄] a la primera solución mientras esta se sometía a una segunda hora de irradiación ultrasónica. Durante el proceso de mezcla, se comprobó el pH y se mantuvo en 9, mientras que la relación Ca/P se mantuvo en 1,67. Después, la solución se filtró mediante centrifugación (~2000 g), y el precipitado blanco resultante se dividió en varias muestras para el tratamiento térmico. Se prepararon dos conjuntos de muestras: el primero constaba de doce muestras para el tratamiento térmico en un horno tubular y el segundo, de cinco muestras para el tratamiento por microondas
Equipo recomendado:
UP50H
Referencia / Artículo de investigación:
Poinern, G. J. E.; Brundavanam, R.; Thi Le, X.; Djordjevic, S.; Prokic, M.; Fawcett, D.(2011): Influencia térmica y ultrasónica en la formación de biocerámica de hidroxiapatita a escala nanométrica. Revista Internacional de Nanomedicina 6, 2011. 2083-2095.

Hidroxiapatita de calcio reducida de tamaño y dispersada por ultrasonidos

WS₂ : nanopartículas inorgánicas de tipo fullereno

Aplicación ultrasónica:
La sonicación durante la electrodeposición de nanopartículas de WS₂ de tipo fullereno inorgánico (IF) en una matriz de níquel permite obtener un recubrimiento más uniforme y compacto. Además, la aplicación de ultrasonidos tiene un efecto significativo en el porcentaje en peso de las partículas incorporadas en el depósito metálico. Así, el wt.% de partículas de IF-WS₂ en la matriz de níquel aumenta del 4,5 wt.% (en películas formadas únicamente bajo agitación mecánica) a aproximadamente el 7 wt.% (en películas preparadas bajo sonicación con una intensidad ultrasónica de 30 W cm^-2 ).
Se depositaron electrolíticamente recubrimientos nanocompuestos de Ni/IF-WS₂ a partir de un baño Watts de níquel estándar al que se añadieron nanopartículas de IF-WS₂ de grado industrial (fullerenos inorgánicos-WS₂).
Para el experimento, se añadió IF-WS₂ a los electrolitos Watts de níquel, y las suspensiones se agitaron intensamente con un agitador magnético (300 rpm) durante al menos 24 h a temperatura ambiente antes de los experimentos de codeposición. Inmediatamente antes del proceso de electrodeposición, las suspensiones se sometieron a un pretratamiento ultrasónico de 10 min. para evitar la aglomeración. Para la irradiación ultrasónica, se utilizó un UP200S como sonicador ultrasónico de tipo sonda, con un sonotrodo S14 (diámetro de punta de 14 mm), ajustado al 55% de amplitud.
Para los experimentos de codeposición se utilizaron celdas cilíndricas de vidrio con volúmenes de 200 mL. Los recubrimientos se depositaron sobre cátodos planos de acero dulce comercial (grado St37) de 3 cm². El ánodo era una lámina de níquel puro (3 cm²) situada en un lateral del recipiente, frente al cátodo. La distancia entre el ánodo y el cátodo era de 4 cm. Los sustratos se desengrasaron, se enjuagaron con agua destilada fría, se activaron en una solución de HCl al 15% (1 min.) y se enjuagaron de nuevo con agua destilada. La electrocodeposición se realizó a una densidad de corriente constante de 5,0 A dm^-2 durante 1 h utilizando una fuente de alimentación de corriente continua (5 A/30 V, BLAUSONIC FA-350). Para mantener una concentración uniforme de partículas en el seno de la solución, se utilizaron dos métodos de agitación durante el proceso de electrodeposición: agitación mecánica mediante un agitador magnético (ω = 300 rpm) situado en el fondo de la celda y sonicación con el equipo ultrasónico de tipo sonda UP200S. La sonda ultrasónica (sonotrodo) se sumergió directamente en la solución desde arriba y se colocó con precisión entre el electrodo de trabajo y el contraelectrodo, de modo que no hubiera apantallamiento. La intensidad de los ultrasonidos dirigidos al sistema electroquímico se varió controlando la amplitud ultrasónica. En este estudio, la amplitud de vibración se ajustó a 25, 55 y 75% en modo continuo, correspondientes a una intensidad ultrasónica de 20, 30 y 40 W cm^-2 respectivamente, medida mediante un procesador conectado a un medidor de potencia ultrasónica (Hielscher Ultrasonics). La temperatura del electrolito se mantuvo a 55◦C mediante un termostato. La temperatura se midió antes y después de cada experimento. El aumento de temperatura debido a la energía ultrasónica no superó los 2–4◦C. Tras la electrólisis, las muestras se limpiaron por ultrasonidos en etanol durante 1 min. para eliminar de la superficie las partículas débilmente adsorbidas.
Equipo recomendado:
UP200S con sonda ultrasónica / sonotrodo S14
Referencia / Artículo de investigación:
García-Lecina, E.; García-Urrutia, I.; Díeza, J.A.; Fornell, B.; Pellicer, E.; Sort, J. (2013): Codeposición de nanopartículas inorgánicas tipo fullereno WS2 en una matriz de níquel electrodepositada bajo la influencia de agitación ultrasónica. Electrochimica Acta 114, 2013. 859-867.

Síntesis de látex

Aplicación ultrasónica:
Preparación de látex P(St-BA)
Las partículas de látex P(St-BA) de poli(estireno-r-acrilato de butilo) P(St-BA) se sintetizaron mediante polimerización en emulsión en presencia del tensioactivo DBSA. Primero se disolvió 1 g de DBSA en 100 mL de agua en un matraz de tres bocas y se ajustó el pH de la solución a 2,0. Se vertió en la solución de DBSA una mezcla de monómeros de 2,80 g de St y 8,40 g de BA con el iniciador AIBN (0,168 g). La emulsión O/W se preparó mediante agitación magnética durante 1 h, seguida de sonicación con un UIP1000hd equipado con una sonda ultrasónica (sonotrodo) durante otros 30 min en el baño de hielo. Por último, la polimerización se realizó a 90degC en un baño de aceite durante 2 h bajo atmósfera de nitrógeno.
Equipo recomendado:
UIP1000hd
Referencia / Artículo de investigación:
Fabricación de películas conductoras flexibles derivadas de poli(3,4-etilendioxitiofeno)epoli(ácido estirenosulfónico) (PEDOT:PSS) sobre el sustrato de telas no tejidas. Química y Física de Materiales 143, 2013. 143-148.
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Eliminación de plomo (sonolixiviación)

Aplicación ultrasónica:
Lixiviación ultrasónica de plomo de suelos contaminados:
Los experimentos de lixiviación ultrasónica se realizaron con un equipo ultrasónico UP400S con una sonda ultrasónica de titanio (diámetro de 14 mm), que funciona a una frecuencia de 20 kHz. La sonda ultrasónica (sonotrodo) se calibró calorimétricamente con la intensidad ultrasónica ajustada a 51 ± 0,4 W cm^-2 para todos los experimentos de sonolixiviación. Los experimentos de sonolixiviación se termostatizaron utilizando una celda de vidrio con camisa y fondo plano a 25 ± 1 °C. Se emplearon tres sistemas como soluciones de lixiviación del suelo (0,1 L) bajo sonicación: 6 mL de solución de ácido acético de 0,3 mol L^-2 (pH 3,24), una solución de ácido nítrico al 3% (v/v) (pH 0,17) y un tampón de ácido acético/acetato (pH 4,79) preparado mezclando 60 mL 0f de ácido acético de 0,3 mol L^-1 con 19 mL de NaOH de 0,5 mol L^-1 . Tras el proceso de sonolixiviación, las muestras se filtraron con papel de filtro para separar la solución de lixiviado del suelo; a continuación, se realizó la electrodeposición del plomo de la solución de lixiviado y la digestión del suelo tras la aplicación de ultrasonidos.
Se ha demostrado que los ultrasonidos son una herramienta valiosa para mejorar la lixiviación del plomo de suelos contaminados. Los ultrasonidos también son un método eficaz para eliminar casi por completo el plomo lixiviable del suelo, dando lugar a un suelo mucho menos peligroso.
Equipo recomendado:
UP400S con sonotrodo H14
Referencia / Artículo de investigación:
Sandoval-González, A.; Silva-Martínez, S.; Blass-Amador, G. (2007): Lixiviación por Ultrasonido y Tratamiento Electroquímico Combinados para la Eliminación de Plomo en Suelos. Journal of New Materials for Electrochemical Systems 10, 2007. 195-199.

Preparación de suspensiones de nanopartículas

Aplicación ultrasónica:
Para preparar las suspensiones de nanopartículas se utilizaron polvos de nTiO2 sin recubrir (5 nm según microscopía electrónica de transmisión (TEM)) y nZnO sin recubrir (20 nm según TEM), así como de nTiO2 recubierto de polímero (3–4 nm según TEM) y nZnO recubierto de polímero (3–9 nm según TEM). La forma cristalina de las NPs era anatasa para el nTiO2 y amorfa para el nZnO.
Se pesaron 0,1 g de polvo de nanopartículas en un vaso de precipitados de 250 mL que contenía unas gotas de agua desionizada (DI). A continuación, las nanopartículas se mezclaron con una espátula de acero inoxidable, se llenó el vaso hasta 200 mL con agua DI, se agitó y después se sometió a sonicación durante 60 sec. al 90% de amplitud con el equipo de Hielscher UP200S como procesador ultrasónico, obteniéndose una suspensión madre de 0,5 g/L. Todas las suspensiones madre se conservaron durante un máximo de dos días a 4 °C.
Equipo recomendado:
UP200S o UP200St
Referencia / Artículo de investigación:
Petosa, A. R. (2013): Transporte, deposición y agregación de nanopartículas de óxido metálico en medios porosos granulares saturados: papel de la química del agua, la superficie del colector y el recubrimiento de las partículas. Disertación Universidad McGill Montreal, Quebec, Canadá 2013. 111-153.
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Precipitación de nanopartículas de magnetita

Aplicación ultrasónica:
Las nanopartículas de magnetita (Fe₃O₄) se producen mediante coprecipitación de una solución acuosa de cloruro de hierro(III) hexahidrato y sulfato de hierro(II) heptahidrato con una relación molar de Fe3+/Fe2+ = 2:1. La solución de hierro se precipita con hidróxido de amonio concentrado e hidróxido de sodio, respectivamente. La reacción de precipitación se realiza bajo irradiación ultrasónica, alimentando los reactivos a través de la zona de cavitación en la cámara del reactor ultrasónico de flujo continuo. Para evitar cualquier gradiente de pH, el agente precipitante debe bombearse en exceso. La distribución del tamaño de partícula de la magnetita se midió mediante espectroscopia de correlación fotónica. La mezcla inducida por ultrasonidos reduce el tamaño medio de partícula de 12–14 nm a aproximadamente 5–6 nm.
Equipo recomendado:
UIP1000hd con reactor de celda de flujo
Referencia / Artículo de investigación:
Banert, T.; Horst, C.; Kunz, U., Peuker, U. A. (2004): Kontinuierliche Fällung im Ultraschalldurchflußreaktor am Beispiel von Eisen-(II,III) Oxid. ICVT, TU-Clausthal. Poster presented at GVC Annual Meeting 2004.
Banert, T.; Brenner, G.; Peuker, U. A. (2006): Parámetros de funcionamiento de un reactor continuo de precipitación sonoquímica. Proc. 5. WCPT, Orlando Fl., 23.-27. Abril de 2006.
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Polvos de níquel

Aplicación ultrasónica:
Preparación de una suspensión de polvos de Ni con un polielectrolito a pH básico (para evitar la disolución y favorecer el desarrollo de especies enriquecidas en NiO en la superficie), un polielectrolito de base acrílica e hidróxido de tetrametilamonio (TMAH).
Equipo recomendado:
UP200S
Referencia / Artículo de investigación:
Mora, M.; Lennikov, V.; Amaveda, H.; Angurel, L. A.; de la Fuente, G. F.; Bona, M. T.; Mayoral, C.; Andres, J. M.; Sanchez-Herencia, J. (2009): Fabricación de Recubrimientos Superconductores sobre Baldosas Cerámicas Estructurales. Applied Superconductivity 19/ 3, 2009. 3041-3044.

PbS – Síntesis de nanopartículas de sulfuro de plomo

Aplicación ultrasónica:
A temperatura ambiente, se añadieron 0,151 g de acetato de plomo (Pb(CH3COO)2.3H2O) y 0,03 g de TAA (CH3CSNH2) a 5 mL del líquido iónico, [EMIM] [EtSO4], y 15 mL de agua bidestilada en un vaso de precipitados de 50 mL sometido a irradiación ultrasónica con un UP200S durante 7 min. La punta de la sonda ultrasónica / sonotrodo S1 se sumergió directamente en la solución de reacción. La suspensión de color marrón oscuro formada se centrifugó para separar el precipitado y se lavó dos veces con agua bidestilada y etanol, respectivamente, para eliminar los reactivos que no habían reaccionado. Para investigar el efecto de los ultrasonidos sobre las propiedades de los productos, se preparó otra muestra comparativa, manteniendo constantes los parámetros de reacción, salvo que el producto se preparó bajo agitación continua durante 24 h sin ayuda de irradiación ultrasónica.
Se propuso la síntesis asistida por ultrasonidos en líquido iónico acuoso a temperatura ambiente para preparar nanopartículas de PbS. Este método ecológico, respetuoso con el medio ambiente y realizado a temperatura ambiente es rápido y no requiere plantillas, lo que acorta considerablemente el tiempo de síntesis y evita procedimientos sintéticos complicados. Los nanoclústeres obtenidos presentan un enorme desplazamiento hacia el azul de 3,86 eV, que puede atribuirse al tamaño muy pequeño de las partículas y al efecto de confinamiento cuántico.
Equipo recomendado:
UP200S
Referencia / Artículo de investigación:
Behboudnia, M.; Habibi-Yangjeh, A.; Jafari-Tarzanag, Y.; Khodayari, A. (2008): Preparación sencilla a temperatura ambiente y caracterización de nanopartículas de PbS en un líquido iónico acuoso [EMIM][EtSO4] mediante irradiación ultrasónica. Bulletin of Korean Chemical Society 29/ 1, 2008. 53-56.

Nanotubos purificados

Aplicación ultrasónica:
A continuación, los nanotubos purificados se suspendieron en 1,2-dicloroetano (DCE) mediante sonicación con un equipo ultrasónico de alta potencia UP400S, 400 W, 24 kHz) en modo pulsado (ciclos), para obtener una suspensión negra. Los haces de nanotubos aglomerados se eliminaron posteriormente mediante una etapa de centrifugación durante 5 minutos a 5000 rpm.
Equipo recomendado:
UP400S
Referencia / Artículo de investigación:
Witte, P. (2008): Amphiphilic Fullerenes For Biomedical And Optoelectronical Applications. Dissertation Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2008.

Compuesto SAN/CNTs

Aplicación ultrasónica:
Para dispersar los CNTs en la matriz SAN, se utilizó un Hielscher UIS250V con sonotrodo para sonicación de tipo sonda. Primero, los CNTs se dispersaron en 50 mL de agua destilada mediante sonicación durante aproximadamente 30 min. Para estabilizar la solución, se añadió SDS en una proporción de ~1% de la solución. Después, la dispersión acuosa de CNTs obtenida se combinó con la suspensión de polímero y se mezcló durante 30 min. con un agitador mecánico Heidolph RZR 2051, y luego se sometió de nuevo a sonicación repetidamente durante 30 min. Para el análisis, las dispersiones de SAN que contenían distintas concentraciones de CNTs se vertieron en moldes de Teflon y se secaron a temperatura ambiente durante 3–4 días.
Equipo recomendado:
UIS250v
Referencia / Artículo de investigación:
Bitenieks, J.; Meri, R. M.; Zicans, J.; Maksimovs, R.; Vasile, C.; Musteata, V. E. (2012): Nanocompuestos de estireno-acrilato/nanotubos de carbono: propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas. En: Actas de la Academia de Ciencias de Estonia 61/ 3, 2012. 172-177.

Nanopolvo de carburo de silicio (SiC)

Aplicación ultrasónica:
El nanopolvo de carburo de silicio (SiC) se desaglomeró y se distribuyó en una solución de la pintura en tetrahidrofurano utilizando un equipo Hielscher UP200S como procesador ultrasónico de alta potencia, que funcionaba a una densidad de potencia acústica de 80 W/cm². La desaglomeración del SiC se realizó inicialmente en disolvente puro con una pequeña cantidad de detergente; después se añadieron sucesivamente porciones de pintura. Todo el proceso duró 30 minutos y 60 minutos para las muestras preparadas para recubrimiento por inmersión e impresión serigráfica, respectivamente. Durante la sonicación se proporcionó una refrigeración adecuada de la mezcla para evitar la ebullición del disolvente. Tras la sonicación, el tetrahidrofurano se evaporó en un evaporador rotatorio y se añadió el endurecedor a la mezcla para obtener una viscosidad adecuada para la impresión. La concentración de SiC en el compuesto resultante fue del 3% wt en las muestras preparadas para recubrimiento por inmersión. Para la impresión serigráfica se prepararon dos lotes de muestras, con un contenido de SiC de 1 – 3% wt para los ensayos preliminares de desgaste y fricción, y de 1,6 – 2,4% wt para ajustar con precisión los compuestos en función de los resultados de los ensayos de desgaste y fricción.
Equipo recomendado:
UP200S
Referencia / Artículo de investigación:
Celichowski G.; Psarski M.; Wiśniewski M. (2009): Tensor de hilo elástico con un patrón nanocompuesto antidesgaste no continuo. Fibras & Textiles en Europa del Este 17/ 1, 2009. 91-96.

SWNT: nanotubos de carbono de pared simple

Aplicación ultrasónica:
Síntesis sonoquímica: 10 mg de SWNT y 30 ml de solución de 2%MCB 10 mg de SWNT y 30 ml de solución de 2%MCB, UP400S. Intensidad de sonicación: 300 W/cm2, duración de la sonicación: 5h
Equipo recomendado:
UP400S
Referencia / Artículo de investigación:
Koshio, A.; Yudasaka, M.; Zhang, M.; Iijima, S. (2001): A Simple Way to Chemically React Single-Wall Carbon Nanotubes with Organic Materials Using Ultrasonication. Nano Letters 1/ 7, 2001. 361–363.

SWCNTs tiolados

Aplicación ultrasónica:
Se suspendieron 25 mg de SWCNTs tiolados (2,1 mmol de carbono) en 50 mL de agua desionizada utilizando un procesador ultrasónico de 400 W (UP400S). Posteriormente, la suspensión se añadió a la solución de Au(NP) recién preparada y la mezcla se agitó durante 1h. Los Au(NP)-SWCNTs se extrajeron mediante microfiltración (nitrato de celulosa) y se lavaron a fondo con agua desionizada. El filtrado era rojo, ya que las pequeñas Au(NP) (diámetro medio ≈ 13 nm) podían atravesar eficazmente la membrana del filtro (tamaño de poro de 0,2 μm).
Equipo recomendado:
UP400S
Referencia / Artículo de investigación:
Jung, A. (2007): Functional Materials based on Carbon Nanotubes. Dissertation Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 2007.

TiO₂ / perlita: compuesto

Aplicación ultrasónica:
Los materiales compuestos de TiO2 /perlita se prepararon de la siguiente manera. Inicialmente, se disolvieron 5 mL de isopropóxido de titanio (TIPO), Aldrich 97%, en 40 mL de etanol, Carlo Erba, y se agitaron durante 30 min. Después, se añadieron 5 g de perlita y la dispersión se agitó durante 60 min. La mezcla se homogeneizó adicionalmente utilizando el sonicador ultrasónico de sonda UIP1000hd. Se aplicó un aporte total de energía de 1 Wh durante un tiempo de sonicación de 2 min. Por último, la suspensión se diluyó con etanol hasta obtener 100 mL de suspensión, y el líquido obtenido se denominó solución precursora (PS). La PS preparada estaba lista para procesarse mediante el sistema de pirólisis por pulverización en llama.
Equipo recomendado:
UIP1000hd
Referencia / Artículo de investigación:
Giannouri, M.; Kalampaliki, Th.; Todorova, N.; Giannakopoulou,T.; Boukos, N.; Petrakis, D.; Vaimakis, T.; Trapalis, C. (2013): One-Step Synthesis of TiO2/Perlite Composites by Flame Spray Pyrolysis and Their Photocatalytic Behavior. International Journal of Photoenergy 2013.

Los ultrasonidos de alta potencia acoplados a los líquidos generan una cavitación intensa. Los efectos extremos de la cavitación crean suspensiones de polvo fino con tamaños de partícula en el intervalo submicrométrico y nanométrico. Además, se activa la superficie de las partículas. El impacto de los microchorros y las ondas de choque, así como las colisiones entre partículas, tienen efectos sustanciales sobre la composición química y la morfología física de los sólidos, que pueden aumentar drásticamente la reactividad química tanto de los polímeros orgánicos como de los sólidos inorgánicos.

«Las condiciones extremas en el interior de las burbujas que colapsan producen especies muy reactivas que pueden utilizarse para diversos fines, por ejemplo, iniciar la polimerización sin añadir iniciadores. Otro ejemplo es la descomposición sonoquímica de precursores organometálicos volátiles en disolventes de alto punto de ebullición, que produce materiales nanoestructurados de diversas formas con una elevada actividad catalítica. Mediante esta vía general pueden prepararse metales, aleaciones, carburos y sulfuros nanoestructurados, coloides nanométricos y catalizadores soportados nanoestructurados.»

[Suslick/ Price 1999: 323]

Bibliografía / Referencias

• Suslick, K. S.; Price, G. J. (1999): Aplicaciones de los ultrasonidos a la química de materiales. Annu. Rev. Mater. Sci. 29, 1999. 295-326.
• Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.
• Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
• Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Influencia térmica y ultrasónica en la formación de biocerámica de hidroxiapatita a escala nanométrica. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.