Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 36. 7 sept. 1940 - Om ultraljudets verkningar och tillämpningsmöjligheter, av Ernst Fredlund
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskri ft
lyser detta. Från fysikalisk-kemiska och biologiska
tillämpningar där utvecklingen ännu står i sin första
början, över framställning av dispersa system och
påverkan av hydrosoler och aerosoler samt
undersökning av och konstitutionsförbättring hos material,
sträcker sig den skiftande fronten fram till
ljusmodu-lering och undervattenssignalering, där värdefulla,
tekniska resultat redan nåtts. Nedan skall den
nuvarande utvecklingen och de f. n. skönjbara
tillämpningsmöjligheterna inom dessa olika områden något
närmare skisseras.
Fysikalisk-kemiska verkningar.
Systematiska undersökningar av Schmid och Ehret
över ultraljudets elektrokemiska inflytanden ha
visat, att både den mekaniska- täckskiktspassiviteten
och den kemiska passiviteten påverkas. Den första
av dessa effekter förklaras lätt som ett lösslitande av
täckskiktet. Beträffande den andra effekten
föreligger möjligheten, att gasernas avskiljningspotential
ändrar sig vid ljudbestrålning, vilken möjlighet göres
sannolik av de kända, starka verkningarna av
ultraljud på små gasblåsor. En utredning av denna fråga
kan få en viss praktisk betydelse. Möjligheten att
påverka elektrokemiska potentialer med ultraljud bör
tydligen kunna utnyttjas till att leda elektrokemiska
förlopp i andra riktningar än normalt och på denna
väg exempelvis nå fram till nya preparat eller nya
elektrokemiska -metoder. Schmid och Ehret angiva
som exempel ett förnicklingsförfarande, som under
de valda försöksbetingelserna endast är
genomförbart under ultraljudbestrålning och Dutt anger ett
förfarande för elektrolytiskt avskiljande av Al och
Mg ur vattenlösning under ultraljudbestrålning.
(Franska pat. 749 007.)
Vid bestrålning med ultraljud kunna kemiska
reaktioner utlösas. Man tycks här kunna skilja på två
olika typer av förlopp, nämligen dels reaktioner,
vilka uppträda som en följd av att de i vätskan lösta
gaserna aktiveras under inflytande av kavitationen,
dels nedbrytning av högpolymera ämnen. Till den
första typen höra olika oxidationsverkningar.
Bildning av små kvantiteter salpetersyra och ammoniak
ha också påvisats. Utbytet är alltid ringa.
Nedbrytningen av högpolymera ämnen har undersökts i
första hand av Szent-György och Szalay. De ha bl. a.
påvisat nedbrytningen av stärkelse till dextrin,
varvid stärkelsemolekylen spaltats i 5 à 6 brottstycken,
liksom även nedbrytningen av rörsocker,
paraformal-dehyd och hexametylentetramin. Förloppet kan
möjligen tydas på följande sätt. För lätta molekyler är
den translationsenergi, molekylerna erhålla av
ljudfältet, liten i förhållande till den termiska
transla-tionsenergien. För tunga molekyler är däremot
translationsenergitillskottet betydande och den
däremot svarande "temperaturstegringen hos molekylen"
kan uppgå till 100°C. Vid kollision mellan de
högpolymera molekylerna kan denna tillskottsenergi
fördelas även på de inre frihetsgraderna, varigenom
bindningskrafterna kunna övervinnas. Effekter,
vilka äro att fatta som en mekanisk sönderslitning av
molekylerna, kunna endast uppträda vid mycket
stora molekyler, sådana av kolloidal storlek. Den
av Brohult påvisade uppspaltningen av hemocyanin
(ett högmolekylärt äggviteämne) till molekyler med
1/2 till V« av den ursprungliga molekylarvikten kan
möjligen tydas som en dylik effekt.
En ökning av den kemiska reaktionshastigheten
har först påvisats av Richards och Loomis vid
hydrolys av dimetylsulfat. Detta resultat har sedermera
kunnat mångfaldigas. Effekten är med säkerhet
bunden till uppträdande av kavitation. Reaktioner,
vilka förlöpa vid högt tryck, kunna. sålunda ej
influeras. Möjligheten att påskynda enzymkemiska
reaktioner liksom möjligheten att kunna effektivisera
katalysatorers verkningar är i detta samband av
intresse.
Biologiska verkningar.
Som tidigare omnämnts kunde Langevin
åstadkomma dödande verkningar på smärre fiskar. Först
genom Woods och Loomis’ arbeten begynte emellertid ett
mera systematiskt utforskande av ultraljudets
biologiska möjligheter, bl. a. av Flosdorf, Chambers och
Gaines. Dessa forskares arbeten äro av speciell vikt
för bakteriologien; fysikaliskt sett äro deras arbeten
intressanta? även därigenom, att de visat, att de flesta
biologiska ultraljudverkningarna även kunna uppnås
med starka, hörbara ljudvågor.
På celler och mikroorganismer erhålles vid lägre
intensiteter reversibla verkningar. De mycket starka
förändringarna i cellens inre, som ge ett intryck av
en ytterst kraftig omrörning, göra det mycket
förvånansvärt, att cellen regenereras efter bestrålningen,
detta så mycket mer som protoplasmans
fysikalisk-kemiska data ändras under bestrålningen. Vid högre
intensiteter erhållas inom denna biologiska grupp
irreversibla förändringar och man kan här iakttaga
en mycket varierande känslighet mot ultraljudet hos
olika organismer. Vid ett toffeldjur (parameceum)
försiggick förstörandet så snabbt, att alla faser ej
ens kunde följas vid fotografisk registrering med 30
bilder per sekund. På andra organismer (ex.
befruktade ägg av arbacia) var förloppet t. o. m. så hastigt,
att även en bildhastighet av 1 200 bilder per sekund
ej medgav möjlighet att i detalj följa
förstörelseprocessen.- Å andra sidan besitta leverceller en
utomordentlig motståndsförmåga mot ultraljud.
Hittillsvarande försök att påverka dem ha misslyckats.
Speciellt intressant är konstaterandet av möjligheterna
att döda virus och’ bakterier, vilken omständighet
möjligen kan öppna nya vägar för bakteriologien.
Härunder sorterar också det resultat, att man genom
bestrålning av bakterier från dem kan extrahera
beståndsdelar, som bilda antikroppar.
Av tekniskt intresse är i detta sammanhang
möjligheten att använda ultraljud för konservering av
födoämnen, sterilisering av mjölk o. dyl. Några
ekonomiskt bärkraftiga metoder ha dock ännu ej
utvecklats. Samma gäller andra förslag såsom behandling
av enzymer, jästceller och t. o. m. åldring av whisky.
På vävnader och differentierade organismer
uppträda likaledes reversibla effekter, när intensiteten
och bestrålningstiden ej är för stor. Det första
stadiet yttrar sig som en häftig retning, ofta åtföljd av
kramp. Detta stadium börjar omedelbart vid
bestrålningen och upphör även med denna. Nästa stadium är
förlamningsförlopp, som först upphöra någon tid
efter bestrålningens slut. Exempelvis kan man på ett
för bestrålning mycket känsligt kräftdjur (daphnia)
21 sept. 1940
351
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
