Ученые из Аризонского университета придумали новый способ ликвидировать запасы опасных химикалий – с помощью одних лишь звуковых волн. На складах ВВС США скопилось почти 11 миллионов литров противопожарной пены, содержащей токсичные органические соединения. И Маниш Кесвани (Manish Keswani), вместе с Рейес Сьеррой (Reyes Sierra), получили от военных большой грант на внедрение инновационного звукохимического процесса: акустические волны расщепляют сложные молекулы токсинов на углекислый газ и воду.

«Успех сонолиза зависит от процесса кавитации [порообразования]. При определенных условиях звуковые волны создают пузырьки, которые быстро лопаются, выпуская мощную ударную волну. Выделяется чудовищное количество тепловой энергии и множество высокоактивных радикалов – всё это может полностью уничтожит окружающее вещество», – рассказывает Кесвани.

Кавитацию широко применяют в медицине. Встречается она и в природе. Ударно-волновая литотрипсия помогает врачам уничтожить почечные камни, а раки-богомолы атакуют добычу с такой большой скоростью (как у пули сразу после выстрела), что в воде между ними и жертвой появляются кавитационные пузырьки. Даже если ракообразным не удастся поразить жертву, ударные волны оглушат и прикончат ее.

Тепловая энергия от кавитации ломает связи, которые удерживают вместе большие молекулы – сульфонаты перфторалкила и карбоксилаты (PFC), содержащиеся в противопожарной пене.

Эти токсичные PFC тяжело разлагаются и оседают в окружающей среде и тканях тела.

«Использование множества акустических частот – вот инновационный аспект нашей акустической технологии», – рассказывает Сьерра.

Их система использует и ультразвуковые (20–100 килогерц), и другие (>0,5 мегагерц) частоты.

Итоговый продукт должен быть способен доводить токсичные вещества до сверхвысоких температур и добиваться нужной концентрации окисляющих радикалов.

Также Кесвани и Сьерра разработали электрохимический «зонд», способный быстро и дешево выявить оптимальные химические и акустические условия для разложения химикалий.