科學家首次直觀 「看到 」超聲波

2020-12-18 科技報告與資訊

如今，超聲在醫學、工業和一些高科技行業得到了廣泛的應用。

俄羅斯科學院有機化學研究所RAS（IOH RAS）使用液體電子顯微鏡與特殊設計的超聲微反應器首先直觀地看到了超聲波在液體中的效果。科學家發現，以水和離子體系為基礎的微結構溶液與高頻聲波相互作用，導致溶液內部結構重組，同時伴隨著其物理和化學性質的變化。

用紫外線照射含有水溶性金屬鹽、水和離子液體的反應混合物，使其不需要使用額外的試劑就能得到所需的金屬顆粒。同時，在連續產生機械波的條件下進行反應，由於反應方式的改變和試劑在微滴中的定位，使顆粒的尺寸明顯減小，這一點通過電子顯微鏡得到了明確的證明。

通過液體電子顯微鏡，以及紅外光譜和核磁共振光譜等方法對所發現的現象的機理進行研究，可以認為機械波的作用是水在各相之間的轉移，以及其部分蒸發與新的穩定狀態的形成，由於機械能的湧入而存在。

目前，以水和離子液體為基礎的液體介質在各個領域得到了廣泛的應用，這些領域不僅限於納米材料化學，還包括有機合成、可再生自然資源的加工、能源生成和存儲裝置的製造等。本研究所發現的現象在不久的將來可能會在實驗室、工業甚至家庭實踐中找到更多的應用。

論文標題為《Visualization of the Mechanical Wave Effect on Liquid Microphases and Its Application for the Tuning of Dissipative Soft Microreactors》，發表在《Journal of the American Chemical Society》上。

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