জৈব রসায়নে আল্ট্রাসাউন্ডের প্রাথমিক প্রয়োগ হলো কোষ প্রাচীর ভেঙে তার উপাদান মুক্ত করা। পরবর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে কম-তীব্রতার আল্ট্রাসাউন্ড জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রক্রিয়াকে উৎসাহিত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, তরল পুষ্টির ভিত্তির অতিস্বনক বিকিরণ শৈবাল কোষের বৃদ্ধির হার বৃদ্ধি করতে পারে, ফলে এই কোষগুলি দ্বারা উৎপাদিত প্রোটিনের পরিমাণ তিনগুণ বৃদ্ধি পায়।

ক্যাভিটেশন বুদবুদ ধসের শক্তি ঘনত্বের তুলনায়, অতিস্বনক শব্দ ক্ষেত্রের শক্তি ঘনত্ব ট্রিলিয়ন গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে, যার ফলে শক্তির বিশাল ঘনত্ব তৈরি হয়েছে; ক্যাভিটেশন বুদবুদ দ্বারা উত্পাদিত উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপের ফলে সৃষ্ট সোনোকেমিক্যাল ঘটনা এবং সোনোলুমিনেসেন্স হল সোনোকেমিস্ট্রিতে শক্তি এবং উপাদান বিনিময়ের অনন্য রূপ। অতএব, রাসায়নিক নিষ্কাশন, বায়োডিজেল উৎপাদন, জৈব সংশ্লেষণ, জীবাণু চিকিত্সা, বিষাক্ত জৈব দূষণকারীর অবক্ষয়, রাসায়নিক বিক্রিয়ার গতি এবং ফলন, অনুঘটকের অনুঘটক দক্ষতা, জৈব অবক্ষয় চিকিত্সা, অতিস্বনক স্কেল প্রতিরোধ এবং অপসারণ, জৈবিক কোষ ক্রাশিং, বিচ্ছুরণ এবং সমষ্টি এবং সোনোকেমিক্যাল বিক্রিয়ায় আল্ট্রাসাউন্ড ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

১. অতিস্বনক উন্নত রাসায়নিক বিক্রিয়া।

আল্ট্রাসাউন্ড উন্নত রাসায়নিক বিক্রিয়া। প্রধান চালিকা শক্তি হল অতিস্বনক গহ্বর। গহ্বরের বুদবুদ কোরের পতন স্থানীয় উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ এবং শক্তিশালী প্রভাব এবং মাইক্রো জেট তৈরি করে, যা রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির জন্য একটি নতুন এবং অত্যন্ত বিশেষ ভৌত ও রাসায়নিক পরিবেশ প্রদান করে যা স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে অর্জন করা কঠিন বা অসম্ভব।

2. অতিস্বনক অনুঘটক বিক্রিয়া।

একটি নতুন গবেষণা ক্ষেত্র হিসেবে, অতিস্বনক অনুঘটক বিক্রিয়া ক্রমশ আগ্রহ আকর্ষণ করছে। অনুঘটক বিক্রিয়ায় আল্ট্রাসাউন্ডের প্রধান প্রভাবগুলি হল:

(১) উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপ বিক্রিয়কগুলিকে মুক্ত র‍্যাডিকেল এবং দ্বিযোজী কার্বনে বিভক্ত করার জন্য সহায়ক, যা আরও সক্রিয় বিক্রিয়া প্রজাতি তৈরি করে;

(২) শক ওয়েভ এবং মাইক্রো জেটের কঠিন পৃষ্ঠের (যেমন অনুঘটক) উপর শোষণ এবং পরিষ্কারের প্রভাব রয়েছে, যা পৃষ্ঠের প্রতিক্রিয়া পণ্য বা মধ্যবর্তী পদার্থ এবং অনুঘটক পৃষ্ঠের প্যাসিভেশন স্তর অপসারণ করতে পারে;

(৩) শক ওয়েভ বিক্রিয়ক কাঠামো ধ্বংস করতে পারে

(৪) বিচ্ছুরিত বিক্রিয়ক ব্যবস্থা;

(৫) অতিস্বনক গহ্বর ধাতব পৃষ্ঠকে ক্ষয় করে, এবং শক ওয়েভ ধাতব জালির বিকৃতি এবং অভ্যন্তরীণ স্ট্রেন জোন গঠনের দিকে পরিচালিত করে, যা ধাতুর রাসায়নিক বিক্রিয়া কার্যকলাপকে উন্নত করে;

৬) দ্রাবককে কঠিন পদার্থের মধ্যে প্রবেশ করতে উৎসাহিত করুন যাতে তথাকথিত অন্তর্ভুক্তি বিক্রিয়া তৈরি হয়;

(৭) অনুঘটকের বিচ্ছুরণ উন্নত করার জন্য, অনুঘটক তৈরিতে প্রায়শই অতিস্বনক ব্যবহার করা হয়। অতিস্বনক বিকিরণ অনুঘটকের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি করতে পারে, সক্রিয় উপাদানগুলিকে আরও সমানভাবে ছড়িয়ে দিতে পারে এবং অনুঘটক কার্যকলাপকে উন্নত করতে পারে।

৩. অতিস্বনক পলিমার রসায়ন

অতিস্বনক পজিটিভ পলিমার রসায়নের প্রয়োগ ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। অতিস্বনক চিকিৎসা ম্যাক্রোমোলিকিউল, বিশেষ করে উচ্চ আণবিক ওজনের পলিমারগুলিকে ক্ষয় করতে পারে। অতিস্বনক চিকিৎসার মাধ্যমে সেলুলোজ, জেলটিন, রাবার এবং প্রোটিনকে ক্ষয় করা যেতে পারে। বর্তমানে, সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে অতিস্বনক অবক্ষয় প্রক্রিয়াটি বল এবং ক্যাভিটেশন বুদবুদ ফেটে যাওয়ার সময় উচ্চ চাপের প্রভাবের কারণে হয় এবং অবক্ষয়ের অন্য অংশটি তাপের প্রভাবের কারণে হতে পারে। কিছু নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে, পাওয়ার আল্ট্রাসাউন্ডও পলিমারাইজেশন শুরু করতে পারে। শক্তিশালী আল্ট্রাসাউন্ড বিকিরণ ব্লক কোপলিমার তৈরি করতে পলিভিনাইল অ্যালকোহল এবং অ্যাক্রিলোনিট্রাইলের কোপলিমারাইজেশন এবং গ্রাফ্ট কোপলিমার তৈরি করতে পলিভিনাইল অ্যাসিটেট এবং পলিথিলিন অক্সাইডের কোপলিমারাইজেশন শুরু করতে পারে।

৪. অতিস্বনক ক্ষেত্র দ্বারা উন্নত নতুন রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রযুক্তি

নতুন রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রযুক্তি এবং অতিস্বনক ক্ষেত্র বর্ধনের সমন্বয় অতিস্বনক রসায়নের ক্ষেত্রে আরেকটি সম্ভাব্য উন্নয়নের দিক। উদাহরণস্বরূপ, সুপারক্রিটিকাল তরলকে মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করা হয় এবং অতিস্বনক ক্ষেত্রটি অনুঘটক বিক্রিয়াকে শক্তিশালী করার জন্য ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, সুপারক্রিটিকাল তরলের ঘনত্ব তরলের মতো এবং সান্দ্রতা এবং বিস্তার সহগ গ্যাসের মতো, যা এর দ্রবীভূতকরণ তরলের সমতুল্য এবং এর ভর স্থানান্তর ক্ষমতাকে গ্যাসের সমতুল্য করে তোলে। অতিস্বনক অনুঘটকের নিষ্ক্রিয়করণ সুপারক্রিটিকাল তরলের ভাল দ্রাব্যতা এবং বিস্তার বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে উন্নত করা যেতে পারে, তবে এটি নিঃসন্দেহে কেকের উপর আইসিং যদি এটিকে শক্তিশালী করার জন্য ব্যবহার করা যায় তবে এটি কেকের উপর আইসিং। অতিস্বনক গহ্বর দ্বারা উত্পন্ন শক ওয়েভ এবং মাইক্রো জেট কেবল সুপারক্রিটিকাল তরলকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে না যা অনুঘটক নিষ্ক্রিয়করণের দিকে পরিচালিত করে, শোষণ এবং পরিষ্কারের ভূমিকা পালন করে এবং অনুঘটককে দীর্ঘ সময়ের জন্য সক্রিয় রাখে, তবে আলোড়নের ভূমিকাও পালন করে, যা প্রতিক্রিয়া ব্যবস্থাকে ছড়িয়ে দিতে পারে এবং সুপারক্রিটিকাল তরল রাসায়নিক বিক্রিয়ার ভর স্থানান্তর হারকে উচ্চ স্তরে নিয়ে যেতে পারে। এছাড়াও, অতিস্বনক গহ্বর দ্বারা গঠিত স্থানীয় বিন্দুতে উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপ বিক্রিয়াকদের মুক্ত র্যাডিকেলে ফাটল ধরার জন্য সহায়ক হবে এবং বিক্রিয়ার হারকে ব্যাপকভাবে ত্বরান্বিত করবে। বর্তমানে, সুপারক্রিটিক্যাল তরলের রাসায়নিক বিক্রিয়া নিয়ে অনেক গবেষণা চলছে, তবে অতিস্বনক ক্ষেত্রের মাধ্যমে এই ধরনের বিক্রিয়ার বৃদ্ধির উপর খুব কম গবেষণাই হয়েছে।

৫. বায়োডিজেল উৎপাদনে উচ্চ-ক্ষমতার অতিস্বনক প্রয়োগ

বায়োডিজেল তৈরির মূল চাবিকাঠি হল মিথানল এবং অন্যান্য কম-কার্বন অ্যালকোহলের সাথে ফ্যাটি অ্যাসিড গ্লিসারাইডের অনুঘটক ট্রান্সেস্টেরিফিকেশন। আল্ট্রাসাউন্ড স্পষ্টতই ট্রান্সেস্টেরিফিকেশন বিক্রিয়াকে শক্তিশালী করতে পারে, বিশেষ করে ভিন্নধর্মী বিক্রিয়া ব্যবস্থার জন্য, এটি মিশ্রণ (ইমালসিফিকেশন) প্রভাবকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে এবং পরোক্ষ আণবিক যোগাযোগ বিক্রিয়াকে উৎসাহিত করতে পারে, যাতে মূলত উচ্চ তাপমাত্রা (উচ্চ চাপ) অবস্থার অধীনে সম্পন্ন করার জন্য প্রয়োজনীয় বিক্রিয়াটি ঘরের তাপমাত্রায় (অথবা ঘরের তাপমাত্রার কাছাকাছি) সম্পন্ন করা যায়, এবং প্রতিক্রিয়া সময়কে ছোট করা যায়। অতিস্বনক তরঙ্গ কেবল ট্রান্সেস্টেরিফিকেশন প্রক্রিয়াতেই ব্যবহৃত হয় না, বিক্রিয়া মিশ্রণ পৃথকীকরণেও ব্যবহৃত হয়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মিসিসিপি স্টেট ইউনিভার্সিটির গবেষকরা বায়োডিজেল উৎপাদনে অতিস্বনক প্রক্রিয়াকরণ ব্যবহার করেছেন। বায়োডিজেলের উৎপাদন ৫ মিনিটের মধ্যে ৯৯% ছাড়িয়ে গেছে, যেখানে প্রচলিত ব্যাচ রিঅ্যাক্টর সিস্টেমে ১ ঘন্টারও বেশি সময় লেগেছে।