مقدمه­ ای بر امواج فراصوت متمرکز با شدت بالا (هایفو): مروری بر مکانیزم­ های فیزیکی و مدلسازی فراصوت

چکیده

استفاده از امواج فراصوت متمرکز با شدت بالا (هایفو) یک تکنولوژی جدید است که تا کنون بیشتر کاربردهای آن در حوزه پزشکی بوده است درحالیکه پتانسیل استفاده از آن در صنایع دیگر نیز وجود دارد. هایفو از نظر بهره گیری از تمرکز امواج برای تأثیرگذاری مشابه لیزر عمل می­ کند اما تفاوت اساسی این دو تکنولوژی در موقعیت دقیق نقطه تمرکز انرژی نسبت به منبع آن است. نور لیزر دقیقأ در محل تولید آن بصورت متمرکز ایجاد می ­شود و انرژی متمرکز آن از نقطه خروج از منبع قابل استفاده است. درحالیکه در تولید هایفو از امواج فراصوت استفاده شده که از چند منبع فراصوت فرکانس بالا ساطع و در نقطه ­ای دور از این منابع متمرکز می­ شوند که باعث کمینه شدن صدمه به محیط ­های مجاور می ­شود. تأثیر امواج هایفو تابعی از فرکانس فراصوت و شدت انرژی است. اگرچه چندین مکانیزم مختلف در استفاده از امواج فراصوت متمرکز با شدت بالا شناسایی و مطالعه شدند ولی دو مکانیزم اصلی دخیل در این پدیده، مکانیزم ­های حرارتی و مکانیکی می­ باشند. تا کنون بیشتر تحقیقات صورت گرفته پیرامون استفاده از هایفو در کاربردهای پزشکی بوده ­اند درحالیکه پتانسیل استفاده از آن در صنایع دیگر نیز وجود دارد. لذا پیشنهاد می­ گردد با مدلسازی و شبیه ­سازی برهمکنش آکوستیکی-گرمایی امواج تولید شده توسط دستگاه هایفو با سیالات و محیط ­های مرسوم در پروژه­ های صنعتی، پتانسیل کاربرد هایفو در علوم مهندسی نیز ارزیابی گردد.