Perguntas frequentes sobre ultrassom

Abaixo você encontrará respostas para as perguntas mais comuns sobre ultrassom. Se você não encontrar uma resposta para sua pergunta, não hesite em nos perguntar. Teremos o maior prazer em ajudá-lo.

• Posso sonicar solventes?
• Quanta potência ultrassônica eu preciso?
• O ultrassom afeta humanos? Que precauções devo tomar ao usar o ultrassom?
• Qual é a diferença entre transdutores magnetostritivos e piezoelétricos?
• Por que a amostra aquece durante a sonicação?
• Existem recomendações gerais para amostras de sonicação?
• A Hielscher oferece pontas de sonotrodo substituíveis?

P: Posso sonicar solventes?

Teoricamente, solventes inflamáveis podem ser inflamados por sonicação, porque voláteis inflamáveis ou explosivos podem ser gerados pela cavitação. Por esta razão, você deve usar dispositivos ultrassônicos e acessórios adequados para este tipo de aplicação ultrassônica.
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Se você precisar que os solventes sejam sonicados, por favor Contate-nos, para que possamos recomendar medidas adequadas.

P: Quanta potência ultrassônica eu preciso?

A potência ultrassônica necessária depende de vários fatores, como:

• o volume exposto à sonicação
• o volume total a ser processado
• o tempo para processar o volume total
• material a ser sonicado
• Resultado pretendido do processo após o tratamento ultrassônico

Em geral, um volume maior requer maior potência (potência) ou mais tempo de sonicação. Para a maioria dos tipos de sonotrodo, a potência é distribuída principalmente pela superfície da ponta. Portanto, sondas de diâmetro menor geram um campo de cavitação mais focado. Uma intensidade ultrassônica mais alta (expressa em potência por volume) normalmente resultará em uma maior eficiência de processamento.

P: O ultrassom afeta humanos? Que precauções devo tomar ao usar o ultrassom?

As frequências ultrassônicas em si estão acima da faixa audível dos humanos. As vibrações ultrassônicas se acoplam muito bem em sólidos e líquidos, onde podem gerar ultrassom cavitação. Por esse motivo, você não deve tocar em peças que vibram por ultrassom ou alcançar líquidos sonicados. A transmissão aérea de ondas ultrassônicas não tem impacto negativo documentado no corpo humano, pois os níveis de transmissão são muito baixos.

Quando a sonicação é líquida, o colapso das bolhas de cavitação gera um ruído estridente. O nível do ruído depende de vários fatores, como potência, pressão e amplitude. Além disso, pode ser gerado ruído de frequência sub-harmônico (frequência mais baixa). Este ruído audível e seus efeitos são comparáveis a outras máquinas, como motores, bombas ou sopradores. Por esse motivo, recomendamos o uso de tampões de ouvido adequados ao estar próximo a um sistema operacional por mais tempo. Além disso, oferecemos caixas de proteção acústica adequadas para nossos sonicadores.

P: Qual é a diferença entre transdutores magnetostritivos e piezoelétricos?

Nos transdutores magnetostritivos, a energia elétrica é usada para gerar um campo eletromagnético o que faz com que um material magnetostritivo vibre. Nos transdutores piezoelétricos, a energia elétrica é convertida diretamente em vibrações longitudinais. Por esse motivo, os transdutores piezoelétricos têm uma conversão mais alta. Isso, por sua vez, reduz os requisitos de resfriamento. Hoje, os transdutores piezoelétricos são predominantes na indústria.
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P: Por que a amostra aquece durante a sonicação?

A ultrassonografia transmite energia para um líquido. Oscilações mecânicas levam a turbulências e atrito dentro do líquido. Por esse motivo, a ultrassonografia gera um calor considerável durante o processamento. É necessário um resfriamento eficaz para reduzir o aquecimento. Para amostras mais pequenas, os frascos para injetáveis ou o copo de vidro devem ser mantidos num banho de gelo para dissipação de calor.
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Além do potencial impacto negativo de temperaturas elevadas em suas amostras, por exemplo, tecido, a eficácia da cavitação diminui em temperaturas mais altas.

P: Existem recomendações gerais para amostras de sonicação?

Pequenos recipientes devem ser usados para tratamento ultrassônico, porque a distribuição de intensidade é mais homogênea do que em béqueres maiores. O sonotrodo deve ser imerso profundamente no líquido para evitar a formação de espuma. Os tecidos duros devem ser macerados, moídos ou pulverizados (por exemplo, em nitrogênio líquido) antes da sonicação. Durante a ultrassonografia, podem ser gerados radicais livres que podem reagir com o material. Lavar a solução de material líquido com nitrogênio líquido ou incluir sequestrantes, por exemplo, ditiotreitol, cisteína ou outros compostos -SH no meio, pode reduzir os danos causados pelos radicais livres oxidativos.
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P: A Hielscher oferece pontas de sonotrodo substituíveis?

A Hielscher não fornece pontas substituíveis para sonotrodos. Líquidos de baixa tensão superficial, como solventes, normalmente penetram na interface entre o sonotrodo e a ponta substituível. Este problema aumenta com a amplitude de oscilação. O líquido pode transportar partículas para a seção rosqueada. Isso causa desgaste na rosca, levando a um isolamento da ponta do sonotrodo. Se a ponta for isolada, ela não ressoará na frequência de operação e o dispositivo falhará. Portanto, a Hielscher fornece apenas sondas sólidas.

Perguntas frequentes sobre Sonicators e suas peças

O que é um gerador ultrassônico?

O gerador ultrassônico (fonte de alimentação) gera oscilações elétricas de frequência ultrassônica (acima da frequência audível, por exemplo, 19kHz). Essa energia é transmitida ao sonotrodo.

O que é um Sonotrode / Sonda

O sonotrodo (também conhecido como sonda ou buzina) é um componente mecânico, que transmite as vibrações ultrassônicas do transdutor para o material a ser sondificado. Tem que ser montado muito apertado para evitar atritos e perdas. Dependendo da geometria do sonotrodo, as vibrações mecânicas são amplificadas ou reduzidas. Na superfície do sonotrodo, as vibrações mecânicas são acopladas ao líquido. Isso resulta na formação de bolhas microscópicas (cavidades) que se expandem durante os ciclos de baixa pressão e implodem violentamente durante os ciclos de alta pressão. Esse fenômeno é denominado cavitação acústica. A cavitação gera altas forças de cisalhamento na ponta do sonotrodo e faz com que o material exposto fique intensamente agitado.

O que é um transdutor piezoelétrico?

O transdutor ultrassônico (conversor) é um componente eletromecânico, que converte oscilações elétricas em vibrações mecânicas. As oscilações elétricas são geradas pelo gerador. As vibrações mecânicas são transmitidas ao sonotrodo.

Qual é a diferença entre um transdutor piezoelétrico e um magnetostritivo?

Um transdutor piezoelétrico converte energia elétrica em vibrações mecânicas usando cristais piezoelétricos que se deformam quando um campo elétrico é aplicado, oferecendo alta eficiência e precisão. Um transdutor magnetostritivo gera vibrações através do efeito magnetostritivo, onde os materiais magnéticos mudam de forma em resposta a um campo magnético, proporcionando eficiência significativamente menor em comparação com os transdutores piezoelétricos. Todos os sonicadores Hielscher usam transdutores piezoelétricos para eficiência superior e operação confiável.

O que é Amplitude Ultrassônica / Amplitude de Vibração?

A amplitude da vibração descreve a magnitude da oscilação na ponta do sonotrodo. Geralmente é medido pico-pico. Esta é a distância entre a posição da ponta do sonotrodo na expansão máxima e a contração máxima do sonotrodo. As amplitudes típicas do sonotrodo variam de 20 a 250 μm.

O que é Cavitação Acústica?

A cavitação acústica é a formação, crescimento e colapso de bolhas em um líquido devido a flutuações de pressão de ondas sonoras de alta intensidade. Um sonicador do tipo sonda é um método eficaz para induzir a cavitação, pois fornece energia ultrassônica focalizada diretamente no líquido. Isso aumenta a formação e o colapso de bolhas, gerando condições localizadas intensas, como altas temperaturas, pressões e cisalhamento, que são úteis em aplicações como sonoquímica, síntese de nanopartículas e ruptura celular.

Qual é a diferença entre sonicação direta e indireta?

A sonicação direta envolve a colocação de uma sonda diretamente no líquido, fornecendo energia ultrassônica de forma eficiente para processos como lise celular ou síntese de nanopartículas. Em contraste, a sonicação indireta transmite energia ultrassônica através de um recipiente ou meio, evitando o contato direto com a amostra. Este método é ideal para prevenir a contaminação ou processar pequenos volumes, mas geralmente é menos eficiente em termos energéticos.
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