L'effet des ultrasons sur la phase liquide a été visualisé en utilisant la microscopie électronique dynamique. L'utilisation de l'effet d'ondes mécaniques stationnaires apparaissant en phase liquide sous l'action d'une source externe d'ultrasons permet de contrôler la structure des milieux réactionnels liquides au niveau micro et d'influencer le résultat des transformations chimiques.

Actuellement, l'échographie est largement utilisée en médecine, l'industrie et un certain nombre de projets de haute technologie. Les caractéristiques de l'interaction des ultrasons avec diverses substances sont étudiées de manière intensive dans le but de développer de nouvelles méthodes en biologie, Médicament, chimie et science des matériaux. Les ultrasons de haute intensité se sont imposés comme un outil pour effectuer des transformations chimiques dans des conditions extrêmes en raison de leur capacité à générer de grandes quantités d'énergie en phase liquide par cavitation acoustique. À la fois, les ondes mécaniques stationnaires dans les liquides ont trouvé de nombreuses applications dans les technologies de transformation du pétrole et des aliments.

L'étude structurale réalisée par microscopie électronique en phase liquide à l'aide d'un microréacteur à ultrasons spécialement développé (voir Figure 1) a clairement démontré que les solutions microstructurées à base d'eau et de liquides ioniques (sels organiques existant dans la phase liquide à température ambiante) interagissent avec les hautes fréquences. les ondes sonores, ce qui conduit à un réarrangement de la structure des solutions, accompagnée d'une modification de leurs propriétés physico-chimiques.

La combinaison de l'effet des ondes mécaniques stationnaires générées par les ultrasons et des propriétés structurelles et physico-chimiques uniques des systèmes liquide ionique (IL)/eau a permis de réaliser une synthèse contrôlée des nanoparticules d'or et de palladium demandées (voir Figure 2).

Irradiation à la lumière ultraviolette d'un mélange réactionnel contenant un sel métallique hydrosoluble, de l'eau et un liquide ionique ont permis d'obtenir les particules métalliques souhaitées sans l'utilisation de réactifs supplémentaires. À la fois, la réalisation de la réaction dans des conditions de génération d'ondes mécaniques continues a conduit à une diminution significative de la taille des particules due à un changement du mode de réaction et de la localisation des réactifs dans les microcompartiments, ce qui a été démontré par microscopie électronique (voir Figure 2).

L'étude du mécanisme du phénomène découvert en microscopie électronique en phase liquide, ainsi que la spectroscopie infrarouge et la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire ont permis de supposer que l'action des ondes mécaniques consiste en un transfert d'eau entre différentes phases, ainsi que dans son évaporation partielle avec formation d'un nouvel état stable, qui existe en raison d'un flux continu d'énergie mécanique.

Actuellement, les milieux liquides à base d'eau et de liquides ioniques sont largement utilisés dans des domaines variés qui ne se limitent pas à la seule chimie des nanomatériaux, mais aussi la synthèse organique, le traitement des ressources naturelles renouvelables, la création de dispositifs de génération et de stockage d'énergie, et d'autres. De ce point de vue, le phénomène découvert pourrait trouver dans un avenir proche encore plus d'applications dans divers domaines.