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声音的神奇用途可制造出用于大应用的微型晶体
结晶是医药和食品生产等行业必不可少的过程，得益于中国西安西北工业大学臧杜阳教授和张晓强教授领导的团队的最新研究，结晶已达到新的里程碑。他们创造性地利用声波来影响盐水滴蒸发和形成晶体的方式，最近 […]
来源:科学特色系列结晶是医药和食品生产等行业必不可少的工艺，得益于中国西安西北工业大学臧杜阳教授和张晓强教授领导的团队的最新研究，结晶已达到新的里程碑。他们创造性地利用声波来影响盐水液滴蒸发和形成晶体的方式，该研究最近发表在《超声波声化学》上。这项研究展示了超声波如何使晶体变得更小、更一致，同时加快这一过程，具有广阔的工业应用前景。
臧杜阳教授及其团队研究了两种超声波（驻波和行波）如何影响盐水液滴的蒸发和结晶。驻波是由反射波产生的静止声波，而行波则沿一个方向连续移动。他们的发现强调了超声波在改善晶体质量、创造更小、更均匀的结构方面的惊人潜力。“这项技术不仅可以加速蒸发，还可以显著减小晶体尺寸，使其成为满足精密需求的宝贵工具，”臧杜阳教授分享道。
这项研究的主要发现之一是不同声波类型的不同效果。与驻波相比，行波产生的晶体更细小。例如，暴露在行波中的晶体明显比自然形成的晶体更小、更均匀，展示了超声波提供的卓越控制力。同时，驻波也减小了晶体尺寸，尽管程度较小。这些差异与超声波能量如何促进晶体生长的微小起点（称为核）的形成并增加其数量有关。
“这项研究为我们提供了管理结晶过程的新方法，”张解释说。“通过使用声能，我们可以创建更精确、更高效的工艺，这些工艺对许多行业都很有价值。”