ナノ粒子は粒径が小さく、表面エネルギーが高く、自発的に凝集する傾向があります。凝集の存在はナノパウダーの利点に大きく影響します。したがって、液体媒体中でのナノパウダーの分散と安定性をどのように改善するかは、非常に重要な研究課題です。

粒子分散は、近年開発された新しいフロンティア分野です。いわゆる粒子分散とは、粉体粒子を液体媒体中に分離・分散させ、液相全体に均一に分散させるプロジェクトを指し、主に分散粒子の湿潤、解砕、安定化の 3 つの段階から構成されます。湿潤とは、混合システム内で形成される渦流に粉末をゆっくりと加え、粉末の表面に吸着した空気またはその他の不純物を液体に置き換えるプロセスを指します。解砕とは、機械的またはスーパージェネレーション法によって、より大きな粒子サイズの凝集体をより小さな粒子に分散させることを指します。安定化とは、粉体粒子が液体中に長期間均一に分散できるようにすることを意味します。分散方法の違いにより、物理分散と化学分散に分けられます。超音波分散は物理的分散法の一つです。

超音波分散方法：超音波は、波長、近似直線伝播、エネルギー集中のしやすさなどの特徴を持っています。超音波は化学反応速度を向上させ、反応時間を短縮し、反応の選択性を向上させることができます。また、超音波がない場合には起こり得ない化学反応を刺激することもできます。超音波分散とは、処理対象の懸濁粒子を超成長場に直接置き、適切な周波数とパワーの超音波で処理する、高強度の分散方法です。現在、超音波分散のメカニズムはキャビテーションに関連していると一般に考えられています。超音波の伝播は媒質によって伝わり、媒質中の超音波の伝播過程では正圧と負圧が交互に繰り返されます。培地は正負の圧力を交互に加えて圧縮され、引っ張られます。十分な振幅の超音波が液体媒体の臨界分子距離を一定に保つように作用すると、液体媒体は破壊されて微小気泡が形成され、さらにキャビテーション気泡へと成長します。一方で、これらの泡は液体媒体に再溶解することができ、また浮遊して消滅することもあります。また、超音波場の共鳴位相から離れて崩壊することもあります。懸濁液の分散には適切なスーパージェネレーション周波数が存在し、その値は懸濁粒子の粒子サイズに依存することが実際に証明されています。そのため、オーバーヒートを避けるために超誕生後は一定期間停止し、超誕生を継続すると良いでしょう。超出産の際に空気や水を使って冷却するのも良い方法です。