|
|
|
|
Efectos de los ultrasonidosLos ultrasonidos tienen multitud de aplicaciones prácticas pero antes es necesario estudiar los diferentes efectos que tienen. Efectos físicos
Este efecto es de vital importancia en submarinos y en máquinas hidráulicas, donde puede ocasionar serios destrozos. Sin embargo, la cavitación también tiene ciertas aplicaciones de interés, actualmente en desarrollo, como es la llamada "Super-Cavitación", consistente en que los proyectiles lanzados por un submarino viajen dentro de una burbuja de aire, consiguiendo mayor velocidad. Otro efecto interesante es el llamado efecto calorimétrico. La clave está en utilizar un ultrasonido a 4 MHz. A esta frecuencia, la energía sonora se convierte en calor mediante una relación definida. También puede ocurrir que cuando una onda ultrasónica intensa incida sobre una superficie de separación entre un líquido y el aire se lance hacia arriba un chorro de líquido y se produce una fina niebla. Efectos químicosLos efectos químicos que producen los ultrasonidos son, generalmente, derivados del fenómeno de cavitación del que ya hemos hablado. Ya hemos hablado de los aumentos de presión y temperatura. Desde el punto de vista químico, podemos hablar de un fenómeno electrolítico, puesto que en las cavidades aparecen cargas eléctricas iguales y opuestas en extremos contrarios. Además, la energía desprendida de las burbujas cuando chocan produce determinadas reacciones químicas. Efectos biológicos Se ha comprobado que los ultrasonidos altamente energéticos afectan a la vida de pequeños animales, como los peces. Los efectos son variaciones del ritmo cardíaco, fiebre, destrucción de la capacidad reproductora, etc. Parece que la causa fundamental de esto radica, nuevamente, en el fenómeno de la cavitación y la formación de burbujas en el interior de los cuerpos. Efectos médicos Este tipo de efectos han sido ampliamente estudiados puesto que, como veremos en el apartado de aplicaciones, varios métodos de análisis y tratamiento dentro del campo de la Medicina se realizan con ultrasonidos. Veamos los efectos médicos fundamentales:
|
Quizá el efecto físico más importante es el denominado
cavitación. Este fenómeno se produce en los líquidos y su causa no es únicamente
el ultrasonido. La idea es que la onda, si tiene amplitudes grandes, provoca
variaciones de presión. Todo líquido tiene un punto llamado tensión de vapor;
cuando nos situamos por debajo de dicho valor de presión, el líquido pasa a
estado gaseoso, lo que genera bolsas de vapor (cavidades). Las burbujas viajan
hacia una región de mayor presión y chocan entre sí. Cuando esto ocurre, la
presión aumenta muchísimo, llegando incluso a los 800 MPa y también la
temperatura (5000ºC). Como podemos imaginar, esto es algo tremendamente
peligroso puesto que puede destruir superficies de contención, tuberías y demás.
La cavitación depende de muchos aspectos: