Applications de l'ultrason à la chimie des matériaux

▪ Résumé Les effets chimiques des ultrasons dérivent principalement de la cavitation acoustique. L'effondrement des bulles dans les liquides entraîne une concentration énorme d'énergie provenant de la conversion de l'énergie cinétique du mouvement du liquide en chaleur dans le contenu de la bulle. Les températures et pressions locales élevées, combinées à un refroidissement extrêmement rapide, offrent un moyen unique de provoquer des réactions chimiques dans des conditions extrêmes. Un ensemble diversifié d'applications des ultrasons pour améliorer la réactivité chimique a été exploré, avec des utilisations importantes en chimie des matériaux synthétiques. Par exemple, la décomposition sonochimique de précurseurs organométalliques volatils dans des solvants à faible volatilité produit des matériaux nanostructurés sous diverses formes avec de fortes activités catalytiques. Des métaux nanostructurés, des alliages, des oxydes, des carbures et des sulfures, des colloïdes nanométriques et des catalyseurs supports nanostructurés peuvent tous être préparés par cette voie générale. Une autre application importante de la sonochimie en chimie des matériaux a été la préparation de biomatériaux, notamment des microsphères de protéines. Ces microsphères ont une large gamme d'applications biomédicales, y compris leur utilisation dans des agents de contraste échographiques pour la sonographie, l'imagerie par résonance magnétique, l'amélioration du contraste, et la délivrance d'oxygène ou de médicaments. D'autres applications comprennent la modification des polymères et des surfaces polymères.