Investigadores de la Universidad Metropolitana de Osaka han realizado un avance significativo en el estudio de las burbujas acústicas, un fenómeno que promete revolucionar áreas como la purificación de agua y la medicina. A través de un proceso conocido como sonicación, donde líquidos son expuestos a ondas ultrasónicas de alta intensidad, se generan microburbujas que, al colapsar, alcanzan temperaturas superiores a varios miles de grados y presiones de cientos de atmósferas.
Estas burbujas, denominadas burbujas activas o acústicas, son objeto de estudio por su capacidad para facilitar reacciones químicas. En su investigación, publicada en la revista Ultrasonics Sonochemistry, el equipo liderado por el profesor Kenji Okitsu ha identificado indicadores clave para evaluar la actividad química y la temperatura de las microburbujas generadas durante el proceso de sonicación.
Hallazgos Clave sobre la Actividad Química de las Burbujas
El estudio revela que, durante la descomposición térmica del agua, la cantidad de hidrógeno producido es un indicador más relevante de la actividad química de las burbujas acústicas que el peróxido de hidrógeno. Este descubrimiento permite a los científicos entender mejor la relación entre la temperatura de las burbujas y su actividad química, lo que podría llevar a un control más preciso de las reacciones químicas en diversas aplicaciones.
Además, el equipo llevó a cabo experimentos utilizando una solución acuosa de t-butanol (un alcohol terciario) para investigar cómo la temperatura y la concentración de sales inorgánicas afectan la temperatura y el número de burbujas activas generadas. Los resultados mostraron que a medida que aumenta la temperatura de la solución y la concentración de sales como el NaCl y KI, la temperatura de las burbujas activas disminuye y la cantidad de burbujas producidas también se reduce.
El profesor Okitsu ha destacado la importancia de estos hallazgos: «Nuestra investigación proporciona nuevas perspectivas sobre la relación entre la temperatura de las burbujas y su actividad química». Este avance abre la puerta a futuras aplicaciones en tecnologías de purificación de agua y en la creación de nanomateriales de alto valor añadido, así como en la descomposición de contaminantes orgánicos persistentes.
Más información: Yuki Nakata et al, Evaluación de H2O2, H2 y temperatura de burbujas en la sonólisis de agua y solución acuosa de t-butanol bajo Ar: Efectos de las temperaturas de solución y aditivos inorgánicos de NaCl y KI, Ultrasonics Sonochemistry (2024). DOI: 10.1016/j.ultsonch.2024.107146
Proporcionado por
Osaka Metropolitan University
