Ο υπέρηχος είναι ένα ηχητικό κύμα με συχνότητα μεγαλύτερη από 20.000 Hz. Έχει καλή κατευθυντικότητα, ισχυρή διεισδυτική ισχύ και είναι εύκολο να συγκεντρωθεί. Μπορεί να ταξιδέψει μεγάλες αποστάσεις στο νερό και χρησιμοποιείται για μέτρηση, μέτρηση ταχύτητας, καθαρισμό, συγκόλληση, σύνθλιψη πετρών, αποστείρωση και απολύμανση. Έχει πολλές εφαρμογές στην ιατρική, τον στρατό, τη βιομηχανία και τη γεωργία. Ο υπέρηχος ονομάζεται για το κατώτερο όριο συχνότητάς του, το οποίο είναι περίπου ίσο με το ανώτερο όριο της ανθρώπινης ακοής.
Όταν η πίεση ή η ένταση του ήχου μειωθεί σε ένα ορισμένο επίπεδο, η φυσαλίδα θα επεκταθεί γρήγορα και στη συνέχεια θα καταρρεύσει ξαφνικά. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, τη στιγμή που η φυσαλίδα καταρρέει, δημιουργείται ένα κρουστικό κύμα, δημιουργώντας μια πίεση 10¹²-10¹3 Pa και μια τοπική θερμοκρασία γύρω από τη φυσαλίδα. Αυτή η τεράστια πίεση που δημιουργείται από τη σπηλαίωση με υπερήχους μπορεί να διασπάσει την αδιάλυτη βρωμιά, προκαλώντας τη διάσπασή της στο διάλυμα. Η σπηλαίωση τύπου ατμού επηρεάζει άμεσα και επανειλημμένα τη βρωμιά.
Από τη μία πλευρά, διαταράσσει την πρόσφυση μεταξύ της βρωμιάς και της επιφάνειας του εξαρτήματος που καθαρίζεται. από την άλλη πλευρά, προκαλεί ζημιά κόπωσης στο στρώμα βρωμιάς, προκαλώντας την αποκόλλησή του. Η δόνηση των φυσαλίδων αερίου τρίβει τη στερεά επιφάνεια. Μόλις το στρώμα βρωμιάς έχει ένα κενό, οι φυσαλίδες αμέσως «τρυπάνε» και δονούνται, προκαλώντας την πτώση του στρώματος βρωμιάς. Λόγω της σπηλαίωσης, τα δύο υγρά διασπείρονται γρήγορα και γαλακτωματοποιούνται στη διεπιφάνεια. Όταν τα στερεά σωματίδια επικαλύπτονται με λάδι και προσκολλώνται στην επιφάνεια του εξαρτήματος που καθαρίζεται, το λάδι γαλακτωματοποιείται και τα στερεά σωματίδια αποκολλώνται μόνα τους. Όταν ο υπέρηχος διαδίδεται στο υγρό καθαρισμού, δημιουργεί εναλλασσόμενη θετική και αρνητική πίεση ήχου, σχηματίζοντας έναν πίδακα που επηρεάζει το τμήμα που καθαρίζεται. Ταυτόχρονα, λόγω μη γραμμικών επιδράσεων, παράγει ακουστική ροή και μικρο-ακουστική ροή, ενώ η σπηλαίωση υπερήχων στη διεπαφή στερεού-υγρού παράγει ροές μικρο-υψηλής-ταχύτητας. Όλα αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να διασπάσουν τη βρωμιά, να αφαιρέσουν ή να αποδυναμώσουν τα οριακά στρώματα ρύπων, να αυξήσουν την ανάδευση και τη διάχυση, να επιταχύνουν τη διάλυση της διαλυτής βρωμιάς και να ενισχύσουν το καθαριστικό αποτέλεσμα των χημικών καθαριστικών. Επομένως, είναι προφανές ότι οπουδήποτε μπορεί να διεισδύσει υγρό και υπάρχει ηχητικό πεδίο, υπάρχει καθαριστικό αποτέλεσμα. Αυτή η τεχνολογία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για τον καθαρισμό εξαρτημάτων με πολύ περίπλοκα σχήματα επιφανειών. Ειδικά, η χρήση αυτής της τεχνολογίας μπορεί να μειώσει την ποσότητα των χημικών διαλυτών που χρησιμοποιούνται, μειώνοντας έτσι σημαντικά την περιβαλλοντική ρύπανση.
Το δεύτερο υπερηχητικό κύμα διαδίδεται μέσω του υγρού, αναγκάζοντας το υγρό και τη δεξαμενή καθαρισμού να δονούνται μαζί στη συχνότητα υπερήχων. Κάθε δόνηση, συμπεριλαμβανομένου του υγρού και της δεξαμενής, έχει τη δική της φυσική συχνότητα, που είναι η συχνότητα του ηχητικού κύματος, εξ ου και ο ήχος βουητού.
Επιπλέον, κατά τον καθαρισμό με υπερήχους, οι φυσαλίδες που είναι ορατές με γυμνό μάτι δεν είναι φυσαλίδες πυρήνων κενού, αλλά μάλλον φυσαλίδες αέρα. Αυτές οι φυσαλίδες αέρα αναστέλλουν τη σπηλαίωση, μειώνοντας την αποτελεσματικότητα καθαρισμού. Μόνο όταν οι φυσαλίδες αέρα στο υγρό αφαιρεθούν εντελώς, οι φυσαλίδες πυρήνων κενού της σπηλαίωσης μπορούν να επιτύχουν τη βέλτιστη επίδρασή τους.
