الجامعات في أستراليا 
الجامعات في كندا 
الجامعات في ألمانيا 
الجامعات في ايرلندا 
الجامعات في الأردن 
الجامعات في نيوزلندا 
الجامعات في السعودية 
الجامعات في المملكة المتحدة 
الجامعات في الولايات المتحدة 
ملخص
تتضمن العديد من العمليات الصناعية عالية القيمة البلورة كمرحلة فصل و/أو تنقية أو لتحقيق شكل المنتج النهائي. تشمل أمثلة الصناعات التي تعتمد على عمليات البلورة المكونات الصيدلانية النشطة (APIs)، والمواد الكيميائية الزراعية، والأغذية، والبوليمرات. يعد التحكم في النواة أمرًا ضروريًا لتحسين توزيع حجم البلورة والتشكل والشكل متعدد الأشكال. من المعروف أن المجالات الصوتية عالية الطاقة (> 10 كيلو واط -2) يمكن أن يكون لها تأثير كبير على المواد. على سبيل المثال، يتم استخدام السونوتروديس لبدء التنوي البلوري وللتحكم في نمو البلورات. العيب الكبير في الصوتيات عالية الطاقة هو التجويف المرتبط الذي يخلق كميات كبيرة من الجذور الحرة، خاصة ولكن ليس حصريًا في الأنظمة المائية، مما يؤدي إلى أكسدة المنتج غير المرغوب فيها - وهي مشكلة خاصة للتطبيقات الغذائية حيث يمكن أن تترافق مع نكهات غير سارة. يمكن أيضًا أن تتداخل الفقاعات الناتجة عن التجويف مع الأجهزة المستخدمة لمراقبة
البلورات المعلقة (على سبيل المثال، التشتت الخلفي بالليزر، التعكر) مما يجعل التحكم الفعال في العملية أمرًا صعبًا. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون من الصعب التحكم في مجال التجويف نفسه وقد يؤدي تلف التجويف إلى المعالجة (سونوترودي) وأجهزة التحكم إلى تقصير عمر الجهاز وتلوث المنتج (مشكلة خاصة بالنسبة للأغذية والأدوية). بواسطة التجويف، نشير إلى كل من التجويف المستقر/غير بالقصور الذاتي والتجويف العابر/بالقصور الذاتي. وقد حالت هذه التحديات دون الاستخدام الواسع النطاق للموجات فوق الصوتية عالية الطاقة المنتجة للتجويف في الأغذية وبعض القطاعات الأخرى.
نقترح إجراء تحقيقات أساسية في تقنية الموجات فوق الصوتية منخفضة الطاقة (باستخدام مجالات مستمرة منخفضة الكثافة غير التجويف)، الحاصلة على براءة اختراع مؤخرًا، والتي لديها القدرة على تقليل استخدام الطاقة، وتحسين العمليات، وتقليل تلف المعدات بسبب التجويف، وإنتاج مواد جديدة، والتحكم في خصائص المنتج وتعزيز نقاء المنتج. براءة اختراع سابقة، في حين تشير إلى الموجات فوق الصوتية ذات الطاقة المنخفضة، تستخدم في الواقع التجويف المستقر كمبدأ النواة.
ومع ذلك، لا تزال هناك العديد من الأسئلة بخصوص آليات العمل في الموجات فوق الصوتية المستمرة منخفضة الطاقة: هل هو تأثير خطي/غير خطي؛ ما علاقة آليات النقل الحراري والكتلي بمجال الضغط المتذبذب، وما تأثير مستوى الطاقة وحجم الجسيمات؟ كيف يقوم المجال الصوتي بتعديل تغير الطور وكيف تؤثر ديناميكيات الجسيمات (بما في ذلك تفاعلات الجسيمات الجسيمية) في المجال الصوتي على النواة البلورية والنمو؟ ونتوقع أن يؤدي توضيح الآليات الأساسية لهذه الظاهرة والبناء على الفهم الذي تم تطويره في مشروعنا الحالي، إلى منهجيات قوية للتنفيذ في العمليات الصناعية، بما في ذلك النمذجة الرياضية والنمذجة الحسابية والتحقيق التجريبي الصارم والتحقق من صحة النماذج المتقدمة. نحن نؤمن بأن التكنولوجيا المتقدمة سيكون لها إمكانات تحويلية في جميع العمليات المهمة صناعيًا والتي تتضمن التبلور وتمكن من تصور مواد لم تكن متخيلة حتى الآن. بدأت الأبحاث المنهجية حول ظاهرة التجويف في القرن العشرين مع اكتشاف خصائص تغيير المواد للموجات الصوتية عالية الكثافة المتولدة في الماء والزيت. وفي وقت لاحق، أصبح الضرر التجويف الذي يلحق بالهياكل الهندسية مثل مراوح السفن مشكلة اقتصادية. ظهر مصطلح "التبلور الصوتي" في عام 1993 وكان أول مرجع لاستخدام الموجات الصوتية للتأثير على نمو البلورات في عام 1962 41. تشمل الأعمال المرجعية في المنطقة 42 و43. وعندما أصبح من الواضح أن عيوب التجويف العابر تغلبت على إمكانات التكنولوجيا لشركائنا الصناعيين، توقف البحث في الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة في مجموعتنا وتحول الاهتمام إلى التجويف المستقر. ذكرت مطالبة براءة الاختراع المذكورة أعلاه من قبل المتعاونين مع MP أنه يمكن تحقيق النواة في غياب التجويف العابر. ومع ذلك، أصبح من الواضح أن النواة عند مستويات الطاقة المشار إليها في براءة الاختراع كانت في الواقع نتيجة للتجويف المستقر؛ وذلك نتيجة للدراسات المنهجية لتأثير الموجات فوق الصوتية على الأطعمة والتي بدأت في مختبرنا في عام 2000 بتعيين راشيل تشاو، موظفة في شركة يونيليفر، في منصب "اللجنة الملكية لمعرض طلاب 1851". وفي هذا التعاون، أثبتنا بشكل لا لبس فيه أن التجويف المستقر (غير القصور الذاتي) يمكن أن يكون منويًا فعالًا للجليد. لقد انتعش اهتمامنا بالمنطقة بسبب إدراكنا أن مستويات الطاقة أقل بكثير حتى من تلك اللازمة للحث على التجويف المستقر، ومع ذلك فهي تؤثر بشكل عميق على عملية التنوي. يمكن استغلال هذا التأثير في تطوير الأنظمة التي توفر تحكمًا فائقًا في سمات الجودة الحرجة للبلورات عند مستويات طاقة المدخلات المنخفضة. الرؤية: من خلال استخدام المجالات الصوتية المستمرة ومنخفضة الكثافة وشبه التجويفية، يهدف برنامجنا المقترح إلى تحويل العملياتتشمل مجموعة واسعة من الصناعات حيث تكون البلورة مرحلة إنتاج أو تنقية أو فصل رئيسية، بما في ذلك القطاعات الاقتصادية الكبيرة مثل الصناعات الدوائية والأغذية ومعالجة البوليمرات. سيتم التحقيق في هذه التكنولوجيا التي يحتمل أن تكون مدمرة من خلال الدراسة التجريبية الأساسية لنمذجة النواة التي يتم التحكم فيها صوتيًا. البحث المقترح وسياقه: المعالجة الصوتية للبلورات، العمليات الحرارية وعمليات النقل الجماعي ضمن مرحلة النواة، وتصميم النوى الصوتية للتحقق من صحة النموذج وتنفيذها على نطاق المختبر لتوضيح الجدوى نحو المرحلة التالية من بناء عملية المصنع التجريبي (المنطلق من هذا المشروع). أدى مشروعنا الأخير المشار إليه أعلاه إلى تعزيز الفهم والقدرة على النمذجة للتأثيرات الحرارية والهيدروديناميكية حول الجزيئات في المجالات الصوتية وتأثيرات الجزيئات المتعددة على أنماط المجال تلك. وقد أدى ذلك إلى نماذج أولية للتأثيرات الصوتية على النواة، وسيتم استخدامها كأساس لتطوير النموذج المقترح للنواة البلورية والنمو، وتفاعلها مع المجالات الصوتية. يعتمد تطويرنا على مدى السنوات الأخيرة للتحكم المباشر في النواة لعمليات البلورة المستمرة على فهم تفصيلي لعملية البلورة من خلال النمذجة والتحقيق التجريبي، إلى جانب دمج تقنيات العمليات المتقدمة في نظام التحكم الآلي في العمليات. ستشكل هذه التقنيات نقطة البداية لتنفيذ إستراتيجيات التحكم في النواة الصوتية منخفضة الطاقة.