تعتبر مساحيق هلام المصفوفة من المواد المهمة المستخدمة على نطاق واسع في المستحضرات الصيدلانية ومستحضرات التجميل والطب الحيوي. يعتمد تكوين المواد الهلامية الجزيئية على التفاعلات غير التساهمية - بين عوامل التبلور، مثل الروابط الهيدروجينية، وتفاعلات π-π، وقوى فان دير فالس، والقوى الكهروستاتيكية.
تسمح هذه التفاعلات الضعيفة بتنظيم التجميع الذاتي للمواد الهلامية عن طريق محفزات خارجية مثل الحرارة والضوء والموجات فوق الصوتية. معظم المواد الهلامية الجزيئية المعروفة قابلة للعكس حراريًا، ويمكن التحكم في تكوين الهلام باستخدام طرق التسخين والتبريد. يعتمد تطبيق المنظفات بالموجات فوق الصوتية في تشتيت المسحوق داخل مصفوفات الهلام بشكل أساسي على تأثير التجويف الفريد والاهتزاز الميكانيكي، مما يعزز استحلاب السائل، والتشتت الصلب، وتسييل الهلام العابر.
مبادئ إعداد هلام بالموجات فوق الصوتية
عندما تنتشر الموجات فوق الصوتية في السائل، فإنه يولد تأثير التجويف، حيث تنمو فقاعات صغيرة في السائل بسرعة وتنهار تحت تأثير الموجات فوق الصوتية. يمكن أن يؤدي تأثير التجويف هذا إلى إنشاء بيئة محلية ذات درجة حرارة عالية وضغط عالي-. يمكن أن تؤدي درجة الحرارة والضغط المرتفعة الناتجة عن ذلك إلى تعزيز التفاعلات الكيميائية الصوتية مثل تحلل البوليمر، وكسر الروابط الكيميائية، وتوليد الجذور الحرة، وتسريع التفاعلات الكيميائية وتعزيز التشتت والخلط.