از زمان ابداع فرآیند تراشکاری به کمک ارتعاشات التراسونیک، این فرآیند به صورت گسترده مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. دلیل این توجه ویژگی های منحصر به فرد این فرآیند شامل کاهش نیروهای ماشین کاری، کاهش سایش و اصطکاک، افزایش عمر ابزار، ایجاد شرایط برشی متناوب، افزایش قابلیت ماشین کاری مواد سخت برش، افزایش کیفیت سطح، ایجاد ساختار سلسله مراتبی (میکرونی-نانویی) روی سطوح و غیره است. تاکنون روش های مختلفی برای اعمال ارتعاشات التراسونیک به نوک ابزار حین فرآیند تراشکاری به کار گرفته شده است. در این پژوهش یک هورن منحصر به فرد به منظور تبدیل ارتعاش خطی پیزوالکتریک ها به ارتعاش سه بعدی (ارتعاش طولی در راستای محور z، ارتعاش خمشی حول محور x و ارتعاش خمشی حول محور y) طراحی و ساخته شده است. امتیاز این ابزار ماشین کاری التراسونیک نسبت به ابزارهای مشابه، آن است که در اکثر ابزارهای دیگر تنها امکان اعمال ارتعاشات یک بعدی (خطی) و دوبعدی (بیضوی) وجود دارد؛ در حالی که در این ابزار ارتعاشات سه بُعدی تولید می شود. به علاوه از آنجا که ماهیت منحصر به فرد هورن طراحی شده باعث ایجاد ارتعاشات سه بعدی می شود، دیگر نیازی به نیم حلقه های پیزوالکتریک (که با اختلاف فاز 180 تحریک می شوند)، برای ایجاد ارتعاشات خمشی حول محورهای x و y نیست. کاهش هزینه ها و همچنین سادگی اعمال ارتعاشات سه بعدی در این روش جدید می تواند نقش مهمی را در جهت صنعتی شدن فرآیند تراشکاری به کمک ارتعاشات التراسونیک سه بعدی ایفا کند.

بنزآلدئید یک ترکیب سمی برای انسان و محیط زیست به شمار می آید. تخریب سونوشیمیایی بنزآلدئید در محلول آبی به وسیله یک سونیکیت آزمایشگاهی انجام شد. اثر پارامترهای مهم مثل pH محلول، زمان، فرکانس و دامنه ارتعاش دستگاه التراسونیک روی تخریب سونوشیمیایی بنزآلدئید مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که تخریب بنزآلدئید با افزایش pH محلول کاهش و با افزایش زمان، فرکانس و دامنه ارتعاش التراسونیک افزایش می یابد.

سوراخکاری استخوان در جراحی های ارتوپدی برای ثابت سازی داخلی یا خارجی استخوان شکسته شده، عملی شناخته شده است. در سوراخکاری به کمک ار تعاشات التراسونیک، ابزار علاوه بر حرکت چرخشی متداول خود، با فرکانس 16 تا 40 کیلوهرتز و دامنه 1 تا 30 میکرون در راستای محور دوران ارتعاش می کند. در این مقاله، سوراخکاری استخوان به کمک ارتعاشات التراسونیک با سوراخکاری به روش متداول، بررسی و مقایسه شده است. برای انجام آزمایشات، مجموعه تجهیزات لازم، طراحی و ساخته شده است. سپس مقادیر نیرو و حداکثر دمای ایجاد شده در استخوان، با نرخ پیشروی 50، 75 و 125 میلیمتر بر ثانیه و سرعت دورانی 500، 710 و 1000 دور در دقیقه در سوراخکاری به روش معمولی و سوراخکاری به کمک ارتعاشات التراسونیک اندازه گیری شده است. با توجه به نتایج، ارتعاشات التراسونیک سبب کاهش نیروی سوراخکاری تا 58 درصد می شود. همچنین در دورهای کم، بدست آمده از ارتعاشات التراسونیک، دمای ایجاد شده را کاهش می دهد.

در این تحقیق به استفاده از فناوری کوبش التراسونیک بر فولاد گرافیتی (GSH48) غلتک های نورد جهت بهبود برخی خواص مکانیکی سطح پرداخته شد. فناوری کوبش التراسونیک، یکی از فناوری های جدید تغییر شکل پلاستیک شدید است که در آن ابزار ارتعاشی با حرکات رفت و برگشتی مداوم خود به سطح قطعه کار ضربه می زند و موجب تغییر شکل پلاستیک شدید در سطح می گردد. این روش خواص مکانیکی از جمله سختی، صافی سطح، طول عمر خستگی، استحکام کششی را بهبود می دهد. با شبیه سازی و ساخت ابزار ارتعاشی التراسونیک، آماده سازی فرآیند شامل نصب ابزار ارتعاشی التراسونیک بر روی دستگاه تراش انجام گرفت. بررسی آزمایش های سختی، صافی سطح، خستگی و استحکام کششی بر روی قطعات در حالت های مختلف بدون عملیات کوبش التراسونیک و بعد از عملیات کوبش التراسونیک با یک، دو و سه پاس انجام گرفت. نتایج حاکی از افزایش سختی به میزان 36 درصد تا عمق 0.2 میلی متر از سطح و افزایش صافی سطح از 1.376 میکرومتر به 0.545 میکرومتر بر روی سطح می باشد. بیشترین افزایش صافی سطح و عمر خستگی در قطعات با سه پاس کوبش التراسونیک مشاهده شد.

جین شویی یک فرایند پرداخت هنری به حساب می آید که هدف از آن افزایش جذابیت و استحکام پارچه های جین است. با توجه به اینکه لباس جین پرکاربردترین لباس در تجارت پوشاک و به عنوان پرمصرف ترین پوشش در گروه سنی مختلف در صنعت نساجی شناخته می شود. لذا در این تحقیق، به منظور جین شویی یا کثیف شویی از تأثیر هم زمان امواج التراسونیک، آنزیم و هیدروسولفیت سدیم با هدف افزایش سرعت تولید محصول، استفاده گردید. پر واضح است که خاصیت مکانیکی امواج فراصوت باعث سرعت بخشیدن و جایگزینی ذرات می شود. ارزیابی نتایج نمونه های جین شویی با میکروسکوپ پروژکتینا[i] و اسکن از نمونه ها صورت گرفت، نتایج مشاهده چشمی حاصل از نمونه ها و ارزیابی وزنی آنها اثربخشی امواج التراسونیک را تأیید کرد.

این پژوهش در تلاش است تا با بکارگیری روش نوین الکترومکانیکی برای پخش و جداسازی نانولوله ها، عایق جاذب الکترومغناطیسی باند X با راندمان بالا و مقرون به صرفه تولید نماید. برای این منظور، نخست نانوکامپوزیت هایی با زمینه پلی متیل متاکریلات با درصدهای بین 0 تا 2 % وزنی از نانولوله های کربنی با دو روش الکترومکانیکی و پروب التراسونیک تولید شد. ساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف نگاری رامان مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین مقاومت الکتریکی نمونه ها برای تعیین غلظت آستانه رسانایی اندازه-گیری شد. در گام نهایی ارزیابی ها، رفتار الکترومغناطیسی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند آستانه رسانایی در روش الکترومکانیکی در غلظت وزنی 2/0% رخ داده است، در حالی که برای روش التراسونیک این رویداد در غلظت 1% مشاهده شد. بر اساس مطالعات میکروسکوپی و طیف نگاری رامان، توانایی جداسازی الکترومکانیکی در حفاظت از ساختار و طول نانولوله ها، عامل اصلی کاهش 80 درصدی غلظت آستانه رسانش تشخیص داده شد. بررسی خصوصیات الکترومغناطیس نمونه ها در آستانه رسانایی نشان می دهد که روش الکترومکانیکی علی رغم داشتن غلظتی معادل 20% روش پروب التراسونیک، عایق سازی موثر الکترومغناطیسی dB 38 را ارایه می دهد که در مقایسه با روش التراسونیک 16% بیشتر است. البته مزیت روش الکترومکانیکی در مقایسه با سایر روش ها، حاکی از امکان تقلیل 25 برابری غلظت و همزمان افزایش میزان جذب از 25 به dB 36 است.

یکی از روش های معمول تولید لایه های دو بعدی استفاده از روش پوسته سازی در فاز مایع به روش فیزیکی استفاده از پروب فراصوت است. در این پژوهش، پوسته های گرافن با استفاده از پروب فراصوت در محیط های گوناگون تولید شد. برای به دست آوردن شرایط بهینه تولید پوسته های دوبعدی گرافن از پودرگرافیت به روش پوسته سازی در فاز مایع تحت تابش امواج فراصوت، شبیه سازی توزیع فشار فراصوت درون محلول و محاسبه اختلاف فشار  با استفاده از نرم افزار کامسول[i] انجام شد. این شبیه سازی برای پروب فراصوت با فرکانس کاری 20 کیلوهرتز برای پروب با قطر 22 میلی متر صورت گرفت تا اختلاف فشار صوتی درون محلول با تغییرات عمق غوطه وری پروب محاسبه گردد. سپس شرایط که بیشترین اختلاف فشار را نشان می دهد در کار تجربی برای بررسی اثرات عمق غوطه وری تحت تابش فراصوت در تولید مقدار و ضخامت لایه های گرافن، مورد مطالعه قرار گرفت. همان طورکه از نتایج شبیه سازی انتظار می رفت، نتایج تجربی نشان داد که که با افزایش اختلاف فشار آکوستیکی درون محلول، میزان تولید گرافن افزایش می یابد. نتایج به دست آمده با دستگاه های آنالیزی طیف سنجی فرابنفش-مرئی، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی، میکروسکوپ عبوری و طیف رامان نشان می دهد که با محلول که از ترکیب آب- اتانول با نسبت حاصل از رابطه کانورس-رایت[ii] حاصل شده، تراکم کم لایه های گرافن با ضخامت کم بیشتر امکان پذیر است. همچنین عمق غوطه وری پروب بر تولید میزان و تعداد لایه های گرافن نقش به سزایی دارد.   [i]. COMSOL Software [ii]. Connors-Wright equation

در این کار از مزایای استفاده همزمان از رویکرد بیوریفاینری و بهینه سازی برای دست یابی به کارایی فرآیند کل مطلوب استفاده شد. ابتدا از فرآیند تغییر pH قلیایی کمک شده با التراسونیک و بهینه سازی آن به منظور کمک به بیشینه کردن درصد بازدهی استخراج و شاخص سفیدی پروتئین های عضله فانوس ماهی گونه B. pterotum استفاده شد. استراتژی بهینه انتخاب شده با مشخصات بدین شرح؛ نسبت حلال به جامد ml g-1 6، pH انحلال 5/11، توان التراسونیک W 310 ؛ و pH ترسیب 8/5 و با مطلوبیت 84/0؛ بازدهی 53 درصد و شاخص سفیدی 81/76 را ارائه کرد. از این پروتئین در ترکیب با کلاژن هیدرولیز شده در تهیه ژل های حرارتی استفاده شد. نتایج نشان داد ژل حاصل از پروتئین ایزوله نیروی شکست و تغییر شکل را به ترتیب در حدود 123 g و 12/10 میلی متر ارائه کرد. افزودن کلاژن هیدرولیز شده سبب بهبود نیروی شکست (تا سطح 2% وزنی/وزنی) و مقدار تغییر شکل (تا سطح 10% وزنی/وزنی) شد. کلاژن هیدرولیز شده همچنین تا حدودی بر ویژگی های رنگ و شاخص سفیدی و همچنین بر ظرفیت نگهداری آب در ژل ها اثر مثبت داشت. بنابراین می توان عنوان کرد با اتخاذ یک تکنیک جدید استخراج مثل التراسونیک در کنار فرآیند تغییر pH و متعاقبا بهینه سازی آن و همچنین استفاده از رویکرد بیوریفانری به منظور استفاده همزمان از پروتئین های عضله و بافت پیوندی موجود در زیست توده ماهی؛ می توان گامی مهم در جهت حرکت به سمت scale-up (صنعتی کردن مقیاس تولید)کردن فرآیند برداشت.