هموژنایزر اولتراسونیک

همگن ساز فراصوتی ( به انگلیسی: Ultrasonic Homogenizer ) یا هموژنایزر اولتراسونیک دستگاهی به منظور تبدیل یک جریان الکتریکی به یک ارتعاش مکانیکی است که سبب همگن شدن محلول می شود. این دستگاه با ایجاد امواج شدید فشاری در یک محیط مایع کار می کند. امواج فشاری باعث جریان در مایع شده و تحت شرایط مناسب موجب پدیده کاویتاسیون گفته می شود. انفجار حباب ها تولید موج ضربه ای با انرژی کافی برای شکستن پیوند کووالانسی می کند. نیروی برشی حاصل از انفجار حباب و همچنین از جریان های اغتشاشی ناشی از ارتعاش صوتی برای همگن سازی و تخریب سلول استفاده می شود. [ ۱]
• کنترلر: سبب تولید یک جریان متناوب الکتریکی با فرکانس ۲۰ کیلو هرتز و توان قابل تنظیم می گردد که وظیفه کنترل ورودی و نمایش پارامترهای قابل مشاهده و مدیریت فرایند را نیز دارد.
• مبدل فراصوت: جریان متناوب تولیدشده توسط کنترلر در این قسمت سبب ارتعاش مکانیکی قطعه پیزوالکتریک دستگاه شده که در نهایت سبب ارتعاش تیپ می گردد.
• هورن: موج مکانیکی تولیدشده در قطعه پیزوالکتریک به تیپ دستگاه انتقال یافته، تشدیدشده و در نهایت به محیط واکنش منتقل می گردد. [ ۲]
از جمله کاربردهای متنوع این دستگاه می توان به دیسپرس کردن نانوذرات در مایعات، تولید امولسیون و سوسپانسیون پایدار، شکاندن مولکول های پلیمری سنگین، فرآوری پروتئینها و دی ان ای، عصاره گیری و غیره اشاره کرد. به دلیل گستردگی کاربردهای امواج فراصوتی در علم شیمی، امروزه شاخه های جدیدی جدیدی موسوم به سونوشیمی و سونوالکتروشیمی به کاربرد فراصوت در شاخه شیمی می پردازند. در جدول زیر، کاربردهای این دستگاه در تعدادی از حوزه های علمی و صنعتی لیست شده است.
• محصولات آرایشی و بهداشتی و کرم های تولیدشده با همگن ساز فراصوتی
محصولات مراقبت از پوست مانند کرم ها، لوسیون ها، مرطوب کننده ها، موم ها و پمادها به طور کلی بر اساس امولسیون های ثابت در اندازه میکرو و نانو ساخته می شوند. فراصوتی در امولسیون نیروهای برشی بالایی ایجاد می کند و به عنوان یک روش ترکیبی قوی و قابل اعتماد برای محصولات مراقبت از پوست و آرایش کاملاً ثابت شده است.
• امولسیون سازی با فراصوت ( همگن ساز فراصوتی ) در اندازه های زیر میکرون و نانو در لوازم آرایشی
همگن ساز فراصوتی یک روش تأییدشده برای تولید امولسیون های زیر میکرون و نانو برای مراقبت از پوست و محصولات آرایشی است. فراصوت با فرکانس پایین و دامنه بالا روش پردازش برتری است که به راحتی می تواند جایگزین همگن ساز فشار قوی یا مخلوط کن با برش زیاد ( high shear mixer ) شود. هنگامی که مایعات یا دوغاب ها توسط فراصوت ( التراسوند ) با قدرت بالا فرآوری می شوند، نیروهای برشی شدیدی ایجاد می شود، که انرژی لازم را برای تولید زیر میکرون یا نانو امولسیون های پایدار و شفاف می رساند. حفره سازی صوتی ( فراصوت ) باعث ایجاد حباب های خلأ با شدت و عدم تقارن می شود، که متعاقباً منجر به ایجاد شرایط بحرانی نقطه ای مانند فشار بسیار زیاد و اختلاف دما و همچنین جت های مایع می شود. این شرایط بحرانی، قطرات را مختل کرده و ذرات جامد را به مقیاس زیر میکرومتر/ نانومتر تقسیم می کند. امولسیون های اندازه میکرو و نانو این مزیت را دارند که سطح بسیار بالایی را ارائه می دهند و باعث بهبود نفوذ در پوست و رساندن مواد زیست فعال به لایه های پوست می شود. علاوه بر این، نانو امولسیون ها در مقایسه با امولسیون های ماکرو پایدار هستند و رسوب، لخته شدن یا انعقاد که با امواج ماکرو ایجاد می شود را نشان نمی دهند.