大规模批量生产是纳米科学领域的的瓶颈之一，学术研究与工业生产之间存在明显的鸿沟。迫切需要开发一种能够快速、方便地大规模推广纳米材料实验室生产工艺的方法。

用于生产各种化合物和配方（包括药物、共晶体、中间相混合物和纳米颗粒）的常见机械化学方法，包括超声波处理、高剪切均化、碾磨和研磨。使用简便、快速、无需溶剂的机械化学方法生产和配制一系列材料，尤其具有吸引力。 这种方法能够为特定的应用，生产和设计新种类和类型的材料，并有助于提高化学反应的选择性。在脂质基材料的制备中，超声处理尤其有效，但是将其放大到更大体积非常困难，并且在分散前、中、后仍然存在材料混合不均的问题。

在本研究中，我们首次使用声共振混合法快速且易于扩展的制备脂质基液晶（LLC）纳米粒子。我们已经证实，这种方法可以在几分钟内生产出大体积的立方体、脂质体和己糖体溶液，而且无需任何助溶剂。 这种技术适用于多种类型的容器，并且其卓越的混合能力，可以消除对助溶剂的需求。与传统的基于超声的方法相比，使用声共振混合法可以进行大规模合成，并形成理想尺寸的LLC纳米粒子。 我们相信这项新技术将推动溶致性中间相材料的发展，并为纳米粒子的制造开辟新途径。该技术将对纳米科学的未来发展产生重大影响，为从化妆品到治疗剂再到疫苗等一系列材料提供一个快速有效的混合/制造平台。

纳米工程水泥基复合材料目前面临的挑战之一是在水泥基复合材料的基体中实现纳米尺寸颗粒的适当分散。这种适当分散的纳米颗粒能够提升颗粒堆积密度，这是增强水泥复合材料的机械性能、化学性能和可持续性能的关键因素。

混凝土工业的搅拌技术在过去一个世纪里变化不大，主要依赖于行星式混合器，其通过剪切介质为系统提供低混合能量。 尽管高强度搅拌机通过增加功耗提高了高性能混凝土和含辅助胶凝材料混凝土的性能，但它们仍然依赖于搅拌介质作为混合手段。这些混合设备可能无法满足下一代胶结剂和施工解决方案的混合能量需求。 因此，探索用于其他领域的混合技术，对于开发含有碳纳米颗粒的智能建筑材料尤为重要。

声共振混合技术是一种高强度混合方法，它依靠往复运动进行无接触式搅拌，而非传统的机械叶轮或桨叶搅拌，从而降低了混合装置的磨损成本。 研究表明，在混合工具和混合介质需要考虑相互作用的情况下，例如含有纤维的材料，非接触式混合可能更有益，因为纤维可能会被混合工具弯曲。 在混合过程中，系统能够获得更均匀的混合能量传递，这增强了水泥的水合作用并减少了气孔。此外，使用原始粉状石墨的高强度水泥，在经过声共振混合后，7天的弯曲强度平均增加了72%。 声共振混合技术作为一种创新的搅拌方法，有望在混凝土搅拌领域获得一席之地，并为实现低成本水泥加速提供了一条新路径。

药物发现与开发是一个具有挑战性的领域。在药物优化阶段，许多药物化合物往往具有较差的物理化学和生物药剂学特性，这给它们的体内评价带来了困难。 为了应对这些挑战，药物纳米颗粒作为一种处理难溶性化合物的前景广阔的制剂手段，已被广泛采用。

优化纳米悬浮液配方是一项费时的工作。因此，我们采用声共振混合技术，作为一种高效制备药物纳米悬浮液的方法。 声共振混合器能够适配多种类型的容器，基于这一点，我们开发了一种以标准塑料96孔微孔板为基础的高通量方法。利用此方法，可以同时对96种不同的配方成分进行评估，并能迅速为特定活性药物成分(API)确定最佳的稳定剂组合。 声共振混合技术在同时进行样品研磨时，还能提供一致性的结果。

此前有报道使用96孔板进行纳米研磨筛选，但需耗时24小时，并且每孔至少需要10mg药物化合物。相较之下，采用声共振混合技术，仅需1-2mg药物化合物，处理时间可缩短至2小时以内。 传统的高能介质研磨设备通常需要数小时来生成适当大小的纳米颗粒，且通常一次只能处理一批材料，因此全面评估多种配方选项的性能需要大量时间。 若使用传统的高剪切磨机对96个配方参数进行类似的评估，大约需要200小时，这还不包括在每次运行之间拆卸和清洁研磨设备所需的时间。 声共振混合技术代表了一种潜在的节省两个数量级时间的方法，有助于在短时间内确定合适的纳米悬浮液配方。

纳米铝热剂作为一种具有广阔前景的替代能源，其应用因加工过程中的高敏感性、有害的加工溶剂以及耗时的沉积步骤而受到限制。 若能将加工与沉积步骤合二为一，尤其是在不使用有机溶剂的情况下，纳米铝热剂的安全应用范围将大大拓宽。

本研究报告了在半导体桥（SCB）引发剂上直接沉积的水处理纳米铝热剂油墨的性能和特点。 具体而言，本研究通过声共振混合技术，对比了在水中处理的纳米铝热剂与在N，N-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂中处理的纳米铝热剂。接着，对加工安全性和混合物性能进行了表征。 研究发现，仅在金属和金属氧化物颗粒均涂有棕榈酸的情况下，水处理的纳米铝热剂在水中能稳定长达480分钟。此外，水处理的纳米铝热剂展现出更佳的混合精度，从而相较于在DMF中处理的纳米铝热剂具有更优的性能。 纳米铝热剂的直接水处理还降低了静电放电（ESD）的敏感性，同时保持材料的湿润状态，显著提升了加工安全性。

在所研究的系统中，发现在30vol.%的固体负载下的处理能够实现直接高密度、高性能油墨的沉积到SCBs上。这使得全火阈值比传统能量学降低了25%。 这种混合方法使用环境友好的混合介质，能够产生更高密度的最终材料，并允许安全的一步混合和沉积。