質問: 超音波振動で水を蒸発する方法 以前こちらで「水を一瞬で気化する方法」を教えて頂きました。 その時に「超音波の振動」で気化すると教わり、自分なりに調べてみました。 超音波の振動で水を気化する方法は、 実際に加湿器などで利用されているようですが、 ”超音波振動子(圧電振動子)”と言われているモノを水の中にいれているようです。 そこで質問ですが、この”超音波振動子(圧電振動子)”を水の中に入れずに、水を気化する事って出来るのでしょうか? 例えば、机の上に水滴を垂らし、ちょっと離れたところから超音波を当てた場合に可能なんでしょうか? 超音波ということは、空気中も伝わるだろうから、無理では無いと予想しているのですが・・・ 素人質問の為、勉強不足でナンセンスな質問かも知れませんが、教えて下さい。
回答: 振動子を水に入れないで水に有効に振動を与えるには固体を介して 与えるしかありません。空気も確かに音波を伝搬しますが、空気から 液体にその振動をエネルギーとして伝えるのは大変効率が悪くなります。 単なるイメージですが、木製の扉を揺らすのにブルドーザーで押したり 引いたりすれば容易に動きますが、ピンポン球をぶつけてもびくとも しません。空気はピンポン球と思ってください。 離れたところから水に超音波を与えるには、その水が乗っている板を 経由するのが良いでしょう。つまり、振動子は水に触れてはいなくても 入れ物に触れている、という状態を作ります。 ただ、超音波も波動ですから、複雑な動きをします。音響インピー ダンスを理解したり、密度の違う境界での反射とか定在波のことを 知らないとうまくできないでしょう。これはなかなか大変な勉強 かと思いますよ。