Ultraschall durch Piezokeramik erzeugen

Piezoelektrische Keramikresonatoren können durch definierte Spanungen in hochfrequentige Schwingen (Ultraschall) versetzt werden und eigenen sich somit als perfekte Ultraschall-Erzeuger. Häufig wird diese Ultraschallgeschwindigkeit von Piezos für Schneidevorgänge, das Entfernen von Zahnstein oder auch für bildgebende Diagnostik (Ultraschall-Screening) verwendet.

Für das Zerstäuben von Flüßigkeiten oder anderen Medien sind Piezokeramiken daher nicht nur aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit prädestiniert. Systematisch unterscheidet man drei bewährte Methoden zur Erzeugung von Zerstäubung auf der Basis von Piezokeramik-Elementen.

Ein Aerosol (zerstäubtes Medium) kann beispielsweise durch Kavitation erzeugt werden. Fokussierte Ultraschallwellen bringen kleine Bläschen zum Explodieren, die somit das Aerosol an der Oberfläche der Flüßigkeit emittieren. Auch die Stimulation einer umgebenden Oberfläche (durch eine Piezokeramik) ist eine weitere Option für das zuverlässige Zerstäuben von Medien.

Die mit Abstand beste Methode ist ein sogenannter Mesh Zerstäuber. Hier werden sehr homogene Aerosole bei niedriger Emissions-Geschwindigkeit erreicht. Eine perforierte Lochscheibe (umgeben von Piezokeramik) schwingt mit Ultraschall auf die Flüssigkeitsoberfläche und tausende von lasergeschnittenen Löchern emittieren gleichförmige Tröpfchen mit niedriger Geschwindigkeit.