#STEP26 LA CHIMICA DEGLI ULTRASUONI

Durante le mie ricerche mi sono imbattuto in un argomento a mio parere molto interessante quello della sintesi sonochimica ovvero un metodo che utilizza i principi della sonochimica per la sintesi di nuove molecole o particelle con l'applicazione di ultrasuoni, L'irraggiamento a ultrasuoni produce effetti chimici e fisici che possono venir utilizzati per la modificazione di vari tipi di nanostrutture.

Spiegando ogni punto:

La sonochimica è una branca della chimica che si occupa dello studio degli effetti delle onde acustiche sui sistemi chimici, in particolare mette l'attenzione sugli ultrasuoni, lo stesso tipologia di onde generate dal sonar.

Le nanostrutture sono un ridotto gruppo di atomi o molecole, dell'ordine del nanometro appunto.

Come avviene la sintesi?

La catalisi (fenomeno in cui la velocità di reazione è modificata a causa di agenti esterni) di reazioni chimiche generata da ultrasuoni ed è basata sul fenomeno della cavitazione.
La cavitazione in un liquido si verifica a causa delle sollecitazioni indotte nel liquido dal passaggio di un'onda ultrasonora; infatti le onde ultrasonore sono costituite da compressione e decompressione: se la pressione durante il ciclo di decompressione è sufficientemente bassa, le molecole di liquido possono essere rotte per dare origine a piccole bolle di vapore. Queste bolle, soggette alle sollecitazioni indotte dalle onde sonore, crescono durante una fase di decompressione e si contraggono o addirittura implodono durante una fase di compressione: ognuna di queste bolle implose può essere vista come un micro-reattore, con temperature effettive stimate di 5000°C e pressioni di diverse centinaia di atmosfere.

Questo principio viene spesso usato a livello industriale poichè si rivela molto più efficace dei sistemi di miscelazione tradizionale.

link utili: definizioni e processo

#STEP24 L' INTERESSE NEL TEMPO

 

Riporto qui sopra il grafico (creato da Google Books Ngram Viewer) che mostra quanto una parola è apparsa nella bibliografia dei vari anni.

Coerentemente a quanto spiegato nel blog Ci furono pochi progressi nel sonar statunitense dal 1915 al 1940.

All'inizio della seconda guerra mondiale, le forti perdite subite dalle navi mercantili statunitensi portarono a una ricerca statunitense ad alta priorità su larga scala nel campo,seguiti a ruota dalla tecnologia giapponese.

Ma la tecnologia sviluppata finora aveva notevoli limiti perciò negli anni 50 ci fu una corsa all'aggiornamento di notevole importanza.

Negli anni '70 furono scoperti composti di terre rare e ferro con proprietà magnetomeccaniche superiori ciò ha reso possibili nuovi progetti Sonar.

Si può notare inoltre che l'interesse per la tecnologia sonar non calò drasticamente fin quando si era in un periodo di forte tensione internazionale, erano infatti gli anni della Guerra Fredda (1947-1991) e le nazioni più potenti erano in corsa per lo sviluppo delle migliori tecnologie militari.

#STEP04 (ENG) SCIENCE AND HISTORY OF SONAR

The operation of sonar is based on the described laws of wave mechanics and therefore the propagation of a wave in a medium. These laws were fundamental at the beginning of the last century to bring innovation in the field of navigation; the goal of physicists and engineers was in fact to innovate the already existing sonar prototypes (invented around 1906) which had not been able to avoid a tragedy such as that of the Titanic, and also needed improvements in the technologies that constituted the submarine instruments of the beginning of the century

Original Version (IT)

#STEP04 LA SCIENZA E LA STORIA (SCIENCE AND HISTORY OF SONAR)

Il funzionamento del sonar si basa sulle leggi descritte della meccanica ondulatoria e quindi della propagazione di un onda in un mezzo. Queste leggi furono fondamentali a inizio secolo scorso per portare innovazione nel campo della navigazione; l'obbiettivo dei fisici e degli ingegneri era infatti quello di innovare i già esistenti prototipi di sonar (inventati circa nel 1906) i quali non erano stati in grado di evitare una tragedia come quella del Titanic, inoltre servivano miglioramenti delle tecnologie che costituivano gli strumenti sottomarini di inizio secolo

si veda  -  English Version