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为什么超声波可以用来清洗?

2021-08-16 16:50
你见过超声波清洗设备吗?其实,这种设备现在已经很流行了,在很多眼镜店里,清洗镜框和镜片的都是超声波清洗机。这种设备上半部分是一个盛满水的水槽,下半部分是一个超声波发生器。只要一打开开关,只见一片片雾状的“气泡”不停地升腾到水面,激起阵阵水花。
 
其实,水里的这些气泡并没有“气”,都是真空的,是由超声波产生的气穴,正确的名称应该是“微小真空核群”,它是无数微小真空核的集合体。气穴酷似分布在宇宙中的无数的银河,可以被称为“微小银河”。这种真空核在液体中一边以每秒2万次以上的频率重复着生成、消减的过程,一边还在高速移动。超声波清洗的秘密就在这里,强力超声波在液体中引发剧烈的振荡,利用真空核的生成和消失时的正负冲击力进行清洗。

超声波清洗技术已有30多年的历史,但是,对这项技术一直存在一个误解,使人们怀疑超声波清洗的效果。传统的超声波清洗理论认为,气泡起到了清洗的作用。后来经过反复试验发现,事实上,气泡只是由超声波的强力粗密波引起的单纯的气体爆发而已,它反而会抑制甚至消除超声波清洗的清洗力,真正发挥清洗作用的是真空的气穴。这一发现实现了超声波清洗领域的革命性突破。这就是超声波清洗的新理论。以此为基础的超声波清洗技术定义为新超声波清洗技术

人们根据这一理论研制的超声波清洗设备,清洗效果大大优于同类产品,能够成功地控制气穴现象的发生位置、发生密度、发生效率和冲击力。最早的超声波清洗技术,大量使用三氯乙烯、氟利昂等有毒有害的化学溶剂作为清洗介质,对环境的污染相当严重,甚至有人因为饮用了受污染的水而过早死亡。后来人们开发了更高效的清洗技术,可以用水代替氟利昂等有毒有害介质,而且更加环保,因此在1993年,这项技术获得美国环境保护局所颁发的环境保护奖。

超声波除了可以对金属、塑料、橡胶、液晶等各种物品进行去毛刺和精密清洗外,也可应用于食品,如淘米、洗菜、清洁餐具、洗涤衣服以及医疗用品等的洗涤,此外还可以进行超声波高速腐蚀、超声波颗粒研磨、超声波有机合成等,发展前景十分广阔。利用这种技术还可以开发超声波洗衣机,除了水之外,无须洗衣粉或洗衣液,这种洗衣机一旦研制成功,将是洗衣业的一场革命,不仅工作效率大大提高,而且可以解决洗衣粉的污染问题。

人类的耳朵虽然听不到超声波,但是超声波技术正造福着人类。