Kavitace
Kavitace (z latinského cavitas – dutina) je vznik dutin v kapalině při lokálním poklesu tlaku, následovaný jejich implozí. Pokles tlaku může být důsledkem lokálního zvýšení rychlosti (hydrodynamická kavitace), případně průchodu intenzivní akustické vlny v periodách zředění (akustická kavitace). Kavitace je zpočátku vyplněna vakuem, později se vyplní párou okolní kapaliny nebo do ní mohou difundovat plyny z okolní kapaliny. Při vymizení podtlaku, který kavitaci vytvořil, její bublina kolabuje za vzniku rázové vlny s destruktivním účinkem na okolní materiál. Kavitace vzniká například na lopatkách lodních šroubů, turbín, na čerpadlech a dalších zařízeních, která se velkou rychlostí pohybují v kapalině.
Kavitace způsobuje hluk, snižuje účinnost strojů a může způsobit i jejich mechanické poškození.
Na vznik kavitace má vliv především velikost podtlaku, soudržnost (povrchové napětí) kapaliny a teplota: čím je nižší, tím menší je kavitace.
Aplikace kavitace [editovat]
Jev kavitace se využívá v medicíně, a to například ve stomatologii na odstraňování zubního kamene. Kavitace se objevují jako vedlejší efekt i při rozrušování ledvinových kamenů pomocí rázových vln – litotripsi. (Fokusované rázové vlny šířící se v kapalině bývají doprovázeny vznikem kavitací.)
Běžně se efektů kavitace využívá k čištění špatně dostupných míst na malých předmětech (např. u šperků). Předmět je umístěn do vodní lázně a zdroj ultrazvuku v lázni vyvolává akustickou kavitaci, která narušuje nečistoty na povrchu.
Efekt kavitace se využívá při ultrazvukové liposukci sloužící k odbourávání podkožního tuku.
Ultrazvuková kavitace v křemeni Českého kráteru [editovat]
Možné důsledky jevu ultrazvukové kavitace spjatého s šokovou metamorfózou při impaktním procesu byly geologem Petrem Rajlichem popsány v rámci pracovní hypotézy Českého kráteru, která předpokládá, že Český masiv byl založen dopadem meteoritu před více než 2 miliardami lety. To je dokládáno nálezy pásem dutin v křemenech a jiných nerostech (berylech, živcích aj.) na území celého Českého masivu. Problém hypotézy představuje dosud spolehlivě fyzikálně nepopsaný a experimentálně nepotvrzený přechod pevné látky v kapalinu za působení vysokofrekvenčního mechanického vlnění (ultrazvuku) tak, aby byla umožněna kavitace. České křemeny obsahují často hned několik systémů pásem, které se vzájemně prostupují. Fáze zředění je spatřována v jejich přítomnosti. Fáze zhuštění a imploze dutinek je spatřována v křemeni mezi pásmy, který je křišťálem a oproti běžnému křemeni často neobsahuje plynokapalné uzavřeniny. V takovém případě je uvažován jev ultrazvukového čištění.
