Все большую роль ультразвук начинает играть в научных исследованиях. Успешно проведены теоретические и экспериментальные последования в области ультразвуковой кавитации и акустических течений, позволившие разработать новые технологические процессы. Формируется новое направление в химии — ультразвуковая химия, то есть химия, использующая ультразвук для ускорения химико-технологических процессов. Научные исследования в области физики способствовали зарождению нового раздела акустики — молекулярной акустики, изучающей молекулярное взаимодействие звуковых волн с веществом. Возникли новые области применения ультразвука — интроскопия, голография, квантовая акустика, ультразвуковая фазометрия, акустоэлектроника и др.
Одновременно с теоретическими и экспериментальными исследованиями выполнено много практических работ. Разработаны и внедрены в производство универсальные и специальные ультразвуковые приборы, станки, агрегаты, установки. Созданы и уже применяются ультразвуковые автоматы, включенные в поточные линии, они позволяют значительно повысить производительность труда, эффективность производства и улучшить качество продукции.
УЛЬТРАЗВУК И ЖИЗНЬ
Ученые-биологи провели простой, но чрезвычайно важный опыт. Под микроскопом — две капли воды. Одна облучена ультразвуком, в ней нет живых организмов. В другой капле мечутся гидры. Теперь исследователи аккуратно соединяют иглой капли, чтобы озвученная вода проникла к неозвученной. Гидры немедленно реагируют на это: их щупальца начинают беспорядочно двигаться. Через некоторое время кончики щупалец отмирают и распадаются, на пятнадцатой примерно минуте гидры превращаются в бесформенные мертвые комочки. Почему? Оказывается, в озвученной воде образуются сотые доли процента азотной кислоты. Ни на вкус, ни по запаху обнаружить такую ничтожную примесь невозможно. Однако изменение кислотности воды оказывается достаточным, чтобы нарушить процессы обмена веществ в микроорганизме. Уничтожающее действие на бактерии оказывают и кавитационные пузырьки, вблизи которых возникают импульсы очень высоких давлений.
Были проведены и другие опыты, которые показали, что ультразвук отрицательно влияет на многие простейшие живые организмы. Например, большие дозы ультразвука разрывают и уничтожают инфузории, и даже такие стойкие микроорганизмы, как туберкулезные палочки. Под действием ультразвука в течение одного часа снижается активность вирусов гриппа в тысячи раз, а такие бактерии, как стафилококки, стрептококки, вирусы энцефалита и некоторые другие, уничтожаются полностью. Разрушение микроорганизмов наблюдается только при повышенной интенсивности излучения. При малой же интенсивности ультразвука, наоборот, происходит стимулирование роста бактерий и вирусов. Способность ультразвука уничтожать микроорганизмы и бактерии ученые-медики использовали в своей практике. — Так, например, ультразвуком начали стерилизовать препараты сыворотки крови из плазмозаменяющих растворов, что повысило их качество и увеличило срок хранения.
Ультразвук действует и на более сложные живые организмы, такие как головастики, лягушки, рыбы и пр. При облучении ультразвуком эти организмы парализуются или погибают. Сразу же после начала облучения эти организмы проявляют сильное беспокойство, а через минуту полностью прекращают двигаться. Рыбы при этом переворачиваются на бок или даже вверх брюшком, а некоторые из них всплывают на поверхность. Если прекратить облучение, рыбы становятся вновь подвижными, а если облучение продолжить, то они погибают. При интенсивном облучении на теле рыб возникают небольшие кровотечения. В поле мощной ультразвуковой сирены в течение короткого времени погибают многие мелкие животные и насекомые.