Osnovna tehnologija ultrazvučnih procesora

Temeljni mehanizam ultrazvučnog procesora je efekt ultrazvučne kavitacije. Rad počinje tako što glavna jedinica pretvara električnu energiju u-električni signal visoke frekvencije (obično oko 20 kHz); ovaj signal pokreće piezoelektrične keramičke elemente unutar pretvornika, pretvarajući električnu energiju u mehaničke vibracije na istoj frekvenciji. Ove mehaničke vibracije se pojačavaju pomoću sonde (rogova) i prenose na vrh, koji je uronjen u otopinu uzorka.

Kako se ultrazvučni-valovi visokog intenziteta šire kroz tekući medij, generiraju se izmjenične faze kompresije i razrjeđivanja. Tijekom faze razrjeđivanja (zona niskog-tlaka), lokalni tlak tekućine pada ispod tlaka pare, uzrokujući "rasparčavanje" tekućine i rezultirajući stvaranjem brojnih kavitacijskih mjehurića veličine mikrona-. Po dolasku sljedeće faze kompresije (zona visokog-tlaka), ovi kavitacijski mjehurići brzo kolabiraju i implodiraju. U trenutku kada se kavitacijski mjehurić kolabira, energija se oslobađa unutar jedne minute, stvarajući udarne valove s lokalnim tlakom koji doseže do 1000 atmosfera i mikro-mlaznice koje putuju brzinama većim od 400 km/h. Ove snažne mehaničke sile djeluju izravno na stanične membrane ili stanične stijenke unutar uzorka, uzrokujući zamor i pucanje, čime se oslobađa unutarstanični sadržaj. Glavna prednost više{13}}kanalnog dizajna leži u integraciji višestrukih ultrazvučnih sondi (rogova) kako bi se omogućila istodobna, paralelna obrada više uzoraka, nudeći prednosti kao što su visoka propusnost, izvrsna ponovljivost i automatizirani rad.