Ultraheli rakupurusti homogenisaator Ultraheli homogenisaator

Ultraheli generaator genereerib kõrgsageduslikke elektrisignaale (tavaliselt üle 20 kHz), mis edastatakse muundurile. Muundurid kasutavad piesoelektrilisi või magnetostriktiivseid efekte, et muuta kõrgsageduslikud elektrisignaalid mehaanilisteks vibratsioonideks. Amplituudvarras võimendab muunduri tekitatud väikese amplituudiga mehaanilist vibratsiooni ja edastab selle seejärel ultrahelisondile (tuntud ka kui ultrahelivorm). Ultrahelisond sisestatakse töödeldavasse vedelikku ja selle kõrgsageduslik vibratsioon põhjustab vedelikus pisikeste mullide teket ja kasvu helilaine negatiivse rõhu tsoonis ning kiiret sulgumist positiivse rõhu tsoonis (st kavitatsiooniefekt). Kavitatsiooniefekti tekitatud tohutu energia vabaneb koheselt, moodustades tugevaid lööklaineid ja mikrojoasid, mis avaldavad vedelikus olevatele osakestele, tilkadele jne tugevat nihke-, löögi- ja killustumisele mõju, vähendades osakeste suurust ja saavutades homogeniseerimise; samal ajal võivad mehaanilised efektid ka aineid vedelikes segada ja hajutada, soodustades veelgi homogeniseerimisprotsessi; selle protsessi käigus tekkiv soojus (termiline efekt) on suhteliselt väike, kuid mõnel juhul võib see avaldada teatud mõju ka vedeliku temperatuurile.

Ultraheli homogenisaator on seade, mis kasutab tööks ultraheli kavitatsiooni, mehaanilisi ja termilisi efekte. Selle generaator genereerib kõrgsageduslikke elektrilisi signaale, mis muundatakse muundurite abil mehaanilisteks vibratsioonideks, võimendatakse amplituudvardade abil ja suunatakse ultrahelisondide abil vedelikele. See suudab purustada, hajutada ja emulgeerida vedelaid osakesi, saavutades homogeniseerimise ja peenendamise.

Tootel on märkimisväärne homogeniseeriv toime kuni nanomeetri tasemel, see on kergelt töödeldav, kahjustab bioaktiivseid aineid minimaalselt, on paindlik ja vajab vähe seadmeid. Seda kasutatakse laialdaselt biofarmaatsias, toiduainetööstuses, keemiatööstuses, kosmeetikas ja muudes valdkondades, näiteks rakkude purustamisel, kreemide valmistamisel, nanomaterjalide tootmisel jne. Sellel on aga väike töötlemisvõimsus, see tekitab töötamise ajal soojust, mõjutab termotundlikke aineid ning sellega kaasnevad suured seadmete ja hoolduskulud.

Biofarmatseutikumid: kasutatakse rakkude lüüsimiseks, vabastades rakkude sees bioaktiivseid aineid, näiteks valke, ensüüme jne; ravimikandjate, näiteks liposoomide ja nanoosakeste valmistamine sihipärase ravimite kohaletoimetamise saavutamiseks; bioloogiliste toodete, näiteks vaktsiinide homogeniseerimine nende stabiilsuse ja efektiivsuse parandamiseks.

O Toiduainetööstus: emulgeeritud toiduainete, näiteks majoneesi, koore, šokolaadikastme jms tootmine, et muuta kreem stabiilsemaks ja õrnemaks; puuviljamahla, moosi jms homogeniseerimine maitse ja stabiilsuse parandamiseks; toidust tõhusate koostisosade, näiteks taimsete eeterlike õlide, looduslike pigmentide jms eraldamine.

O Keemiatööstus: nanomaterjalide, näiteks nanoosakeste, nanolosjoonide jms valmistamine ning materjalide osakeste suuruse ja jaotuse kontrollimine; dispersioonkatted, tindid jne toote kvaliteedi ja toimivuse parandamiseks; naftakeemiatööstuses kasutatakse seda toornafta viskoossuse vähendamiseks ja emulsioonide lagundamiseks.

O Kosmeetikatööstus: kreemide, näokreemi, essentside ja muude kosmeetikatoodete valmistamine, et muuta toote tekstuur ühtlasemaks ja õrnemaks ning parandada selle stabiilsust ja imendumist; kosmeetikatoodete koostisosade hajutamine ja emulgeerimine toote kvaliteedi ja efektiivsuse tagamiseks.