Ứng dụng của sóng siêu âm trong thế giới hiện đại

24/11/2021 374

Sóng siêu âm trở thành một phần không thể thiếu không chỉ trong đời sống sinh hoạt mà còn được ứng dụng trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác nhau. Vậy ứng dụng của sóng siêu âm trong cuộc sống như thế nào? Cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Ứng dụng sóng siêu âm vào đời sống

Sóng siêu âm là một dạng rung động cơ học, có thể truyền qua nhiều môi trường giãn nở như không khí, nước và kim loại. Chính vì vậy, con người đã ứng dụng sóng siêu âm để chế tạo nhiều thiết bị phục vụ cho cuộc sống. Cùng thongtinkythuat.com tìm hiểu chi tiết về những ứng dụng sóng siêu âm trong cuộc sống nhé!

Ứng dụng sóng siêu âm trong y học

Ứng dụng của sóng siêu âm trong y học

Ứng dụng sóng siêu âm trong vật lý trị liệu.

Có thể nói, những ứng dụng của sóng siêu âm trong y học đã đem lại rất nhiều lợi ích cho ngành y tế. Cụ thể, sóng siêu âm được ứng dụng để chế tạo máy siêu âm, thiết bị này có thể ghi nhận hình ảnh của các mô mềm trong cơ thể của những người mang thai.

Các bác sĩ sẽ dùng thiết bị có tần số từ 1 – 15MHz để truyền những chùm âm đi xuyên qua cơ thể người mẹ. Sau đó, hình siêu âm sẽ hiện lên màn hình có nền màu đen, trong đó có các tín hiệu với cường độ mạnh khi hiện lên có màu trắng, nếu không có tín hiệu thì sẽ có màu đen; với các tín hiệu có cường độ trung gian sẽ có màu xám. Bên cạnh đó, siêu âm 2D được dùng để kiểm tra sơ bộ, còn các trường hợp khám thai, khám tuyến giáp sẽ dùng siêu âm 3D hoặc siêu âm Doppler để kiểm tra mạch máu của người bệnh.

Ứng dụng sóng siêu âm trong công nghệ thực phẩm

Ứng dụng để chiết xuất siêu âm

Sử dụng sóng siêu âm trong công nghệ chiết xuất mới được áp dụng trong những năm gần đây, để thay thế cho công nghệ chiết xuất thông thường. Sử dụng công nghệ chiết xuất siêu âm đem lại hiệu quả cao trong việc hỗ trợ siêu âm nhanh và an toàn.

Đó là bởi sóng siêu âm tạo ra trường xâm thực, kết hợp với quá trình tăng hoặc giảm áp suất tức thời. Điều này dẫn đến sự chênh lệch áp suất giữa môi trường bên trong và bên ngoài của thành tế bào, giúp dịch trích xuất mục tiêu được giải phóng khỏi vết rách một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Sử dụng sóng siêu âm để chiết xuất dầu hạnh nhân

Nhờ có công nghệ sóng siêu âm nên các nhà nghiên cứu đã biết cách chiết xuất dầu hạnh nhân. Đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã sử dụng sóng siêu âm có công suất là 70W nhằm tác động vào thành tế bào hạnh nhân trong khoảng thời gian là 2 phút ở độ PH là 4 và nhiệt độ là 40 độ C. Khi đó, thành tế bào hạnh nhân sẽ vỡ ra, làm cho dung môi chiết xuất tương tác một cách hiệu quả hơn, đồng thời quá trình trích xuất diễn ra nhanh hơn, làm tăng tỷ lệ trích xuất lên 77%.

Ứng dụng sóng siêu âm trong công nghệ thực phẩm

Ứng dụng sóng siêu âm trong công nghệ thực phẩm

Ứng dụng để siêu âm đồng nhất và nhũ hóa

Các nhà khoa học đã sử dụng sóng siêu âm để tạo ra hiện tượng xâm thực trong chất lỏng để đạt được hiệu quả đồng nhất. Cụ thể, họ dùng sóng siêu âm có tần số 20kHz để xử lý bùn ngô 28% trong thời gian là 3 giờ, với công suất xử lý trong khoảng 10 – 28 lít/phút, làm cho hiệu quả đồng nhất cao gấp 2 lần so với các phương pháp thông thường. Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu còn ứng dụng công nghệ phacoemulsication vào ngành công nghiệp đồ uống, bằng cách sử dụng sóng siêu âm có tần số trong khoảng 20 – 24kHz khiến các phân tử hỗn hợp từ dầu hạt lanh và nước sẽ tạo ra nhũ tương có kích thước hạt là 135nm, và kích thước giọt sẽ tỷ lệ thuận với công suất siêu âm và cải thiện quá trình nhũ hóa.

Dùng để cắt siêu âm

Sóng siêu âm được sử dụng để cắt thực phẩm nhờ các tác động cơ học và nhiệt của sóng siêu âm đã ảnh hưởng trực tiếp đến bề mặt tiếp xúc của máy cắt thực phẩm, từ đó thay đổi sự mất lực cắt trên một số loại thực phẩm.
Bên cạnh đó, các nhà khoa học đã nghiên cứu đến tác động của tần số của sóng siêu âm và tốc độ cắt dọc với chất lượng cắt thực phẩm, từ đó có thể kiểm soát tốc độ cắt nhất định, cải thiện hiệu quả tốc độ cắt và giảm quá trình tiêu thụ năng lượng.

Ứng dụng vào phun nguyên tử siêu âm

Công nghệ sóng siêu âm được ứng dụng trong hệ thống đóng gói nguyên tử hỗ trợ siêu âm, bằng cách dùng chuyển động cơ học kết hợp sóng siêu âm có tần số cao nhằm nguyên tử hóa và phun vật liệu đóng gói lên bề mặt bao bì cần được đóng gói. Bên cạnh đó, công nghệ này cũng được áp dụng vào quá trình nhũ hóa và nguyên tử hóa bề mặt dầu cá ngừ để cải thiện tính ổn định của dầu cá ngừ cũng như các loại dầu cá khác.

Xem thêm: 

Ứng dụng sóng siêu âm đuổi chuột, diệt côn trùng

Công nghệ sóng siêu âm được ứng dụng để tạo ra các thiết bị đuổi chuột hoặc các loại côn trùng. Các thiết bị này sẽ phát ra sóng âm nằm trong ngưỡng nghe của các loài chuột rán với cường độ lớn khiến trúng sợ hãi và không dám đến gần. Nhờ có những thiết bị này, bạn có thể yên tâm trong nhà không xuất hiện chuột, gián hay các loài sâu bọ có hại.

Ứng dụng sóng siêu âm đuổi chuột, diệt côn trùng

Ứng dụng sóng siêu âm để chế tạo thiết bị đuổi chuột, diệt côn trùng

Ứng dụng của sóng siêu âm trong công nghiệp

Công nghệ sóng siêu âm được ứng dụng nhiều trong công việc như: dùng để hàn siêu âm, gia công vật liệu cứng hoặc để kiểm tra chất lượng sản phẩm…Cụ thể:

Đối với phương pháp hàn siêu âm: máy phát sẽ tạo ra sóng siêu âm có tần số trong khoảng 2.000Hz để tác động vào một vùng nhỏ của mối hàn, sau đó dùng lực ép để đẩy các chi tiết lại với nhau để các nguyên tử tạo sự liên kết chặt chẽ, nhờ đó tạo mối hàn tốt nhất.

Ứng dụng của sóng siêu âm trong công nghiệp

Ứng dụng của sóng siêu âm để kiểm tra chất lượng sản phẩm

Bên cạnh đó, sóng siêu âm còn dùng để phát hiện các khuyết tật ở bên trong các vật liệu, đó có thể là các vết nứt, lỗ rỗng nằm trong kim loại, chất dẻo hoặc gốm sử. Lúc này, sóng siêu âm được phát từ bộ phát xung hình thành luồng năng lượng âm và lan truyền qua các vật liệu khác dưới dạng sóng. Nếu trên vật liệu có vết nứt, lỗ khí…thì trên đường truyền sóng, một phần năng lượng sẽ bị phản xạ trở lại từ chỗ vết nứt, nhờ đó, bạn có thể xác định được vị trí của nó.

Có thể thấy, công nghệ sóng siêu âm đem lại rất nhiều lợi ích trong cuộc sống của chúng ta. Nhờ áp dụng công nghệ này, các nhà nghiên cứu đã chế tạo ra nhiều thiết bị tiên tiến có thể sử dụng trong nhiều ngành nghề khác phát, không những phát triển kinh tế mà còn phát triển trong lĩnh vực kỹ thuật quân sự. Chính vì vậy, sóng siêu âm được ứng dụng trong tất cả các ngành của đời sống, từ y học, công nghiệp, công nghệ thực phẩm, quân sự…từ đó nâng cao chất lượng cuộc sống của mỗi người.

Tựu chung, sóng siêu âm là một phần không thể thiếu trong quá trình phát triển của thế giới, nhờ đó, con người phát minh ra nhiều thiết bị phục vụ cho cuộc sống thêm tiện nghi hơn. Hy vọng những thông tin có trong bài viết trên sẽ giúp bạn hiểu thêm về những ứng dụng của sóng siêu âm trong nhiều ngành nghề khác nhau.