Νανοσωματίδιαέχουν μικρό μέγεθος σωματιδίων, υψηλή επιφανειακή ενέργεια και έχουν την τάση να συσσωματώνονται αυθόρμητα. Η ύπαρξη συσσωμάτωσης θα επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό τα πλεονεκτήματα των νανοσκονών. Επομένως, ο τρόπος βελτίωσης της διασποράς και της σταθερότητας των νανοσκονών σε υγρό μέσο είναι πολύ σημαντικός ερευνητικός τομέας.
Η διασπορά σωματιδίων είναι ένα αναδυόμενο θέμα αιχμής που έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια. Η λεγόμενη διασπορά σωματιδίων αναφέρεται στη διαδικασία διαχωρισμού και διασποράς σωματιδίων σκόνης σε ένα υγρό μέσο και ομοιόμορφης κατανομής σε όλη την υγρή φάση, η οποία περιλαμβάνει κυρίως τρία στάδια: διαβροχή, αποσυσσωμάτωση και σταθεροποίηση των διασπαρμένων σωματιδίων. Η διαβροχή αναφέρεται στη διαδικασία αργής προσθήκης σκόνης στον στρόβιλο που σχηματίζεται στο σύστημα ανάμειξης, έτσι ώστε ο αέρας ή άλλες ακαθαρσίες που προσροφώνται στην επιφάνεια της σκόνης να αντικατασταθούν από υγρό. Η αποσυσσωμάτωση αναφέρεται στη διασπορά συσσωματωμάτων μεγαλύτερου μεγέθους σωματιδίων σε μικρότερα σωματίδια με μηχανικές ή υπερ-αναπτυσσόμενες μεθόδους. Η σταθεροποίηση αναφέρεται στη διασφάλιση ότι τα σωματίδια σκόνης διατηρούν μια μακροπρόθεσμη ομοιόμορφη διασπορά στο υγρό. Σύμφωνα με τις διαφορετικές μεθόδους διασποράς, μπορεί να χωριστεί σε φυσική διασπορά και χημική διασπορά. Η υπερηχητική διασπορά είναι μία από τις μεθόδους φυσικής διασποράς.
Υπερηχητική διασποράΜέθοδος: Ο υπέρηχος έχει τα χαρακτηριστικά του μικρού μήκους κύματος, της περίπου ευθείας διάδοσης και της εύκολης συγκέντρωσης ενέργειας. Ο υπέρηχος μπορεί να αυξήσει τον ρυθμό χημικής αντίδρασης, να μειώσει τον χρόνο αντίδρασης και να αυξήσει την επιλεκτικότητα της αντίδρασης. Μπορεί επίσης να διεγείρει χημικές αντιδράσεις που δεν μπορούν να συμβούν χωρίς την παρουσία υπερηχητικών κυμάτων. Η διασπορά υπερήχων είναι η άμεση τοποθέτηση του εναιωρήματος σωματιδίων που πρόκειται να υποβληθεί σε επεξεργασία στο πεδίο υπερπαραγωγής και η επεξεργασία του με υπερηχητικά κύματα κατάλληλης συχνότητας και ισχύος. Είναι μια μέθοδος διασποράς υψηλής έντασης. Ο μηχανισμός της διασποράς υπερήχων πιστεύεται γενικά ότι σχετίζεται με την σπηλαίωση. Η διάδοση των υπερηχητικών κυμάτων λαμβάνει το μέσο ως φορέα και υπάρχει μια εναλλασσόμενη περίοδος θετικής και αρνητικής πίεσης κατά τη διάδοση των υπερηχητικών κυμάτων στο μέσο. Το μέσο συμπιέζεται και έλκεται υπό εναλλασσόμενες θετικές και αρνητικές πιέσεις. Όταν υπερηχητικά κύματα με επαρκώς μεγάλο πλάτος εφαρμόζονται στο υγρό μέσο για να διατηρηθεί μια σταθερή κρίσιμη μοριακή απόσταση, το υγρό μέσο θα σπάσει και θα σχηματίσει μικροφυσαλίδες, οι οποίες αναπτύσσονται περαιτέρω σε φυσαλίδες σπηλαίωσης. Από τη μία πλευρά, αυτές οι φυσαλίδες μπορούν να επαναδιαλυθούν στο υγρό μέσο ή μπορεί να επιπλέουν και να εξαφανιστούν. Μπορούν επίσης να καταρρεύσουν από τη φάση συντονισμού του υπερηχητικού πεδίου. Η πρακτική έχει αποδείξει ότι υπάρχει μια κατάλληλη συχνότητα υπεργένεσης για τη διασπορά του αιωρήματος και η τιμή της εξαρτάται από το μέγεθος των σωματιδίων των αιωρούμενων σωματιδίων. Για το λόγο αυτό, ευτυχώς, μετά από μια περίοδο υπεργένεσης, σταματήστε για κάποιο χρονικό διάστημα και συνεχίστε την υπεργένεση για να αποφύγετε την υπερθέρμανση. Η ψύξη με αέρα ή νερό κατά τη διάρκεια της υπεργένεσης είναι επίσης μια καλή μέθοδος.