Ultradźwięki są znane jako najbardziej wszechstronna metoda rozrywania komórek i wytwarzania ekstraktów. Fale ultradźwiękowe o dużej mocy są z powodzeniem stosowane w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i kosmetycznym do izolowania docelowych związków z tkanek roślinnych i zwierzęcych takich jak witaminy, polifenole, polisacharydy, kannabinoidy, flawonoidy, terpeny czy chlorofil.
Jedną z głównych zalet ekstrakcji ultradźwiękowej jest wyjątkowa skuteczność prowadząca do bardzo wysokiej wydajności i szybkiego tempa ekstrakcji. Kolejną zaletą jest to, że jest to proces nietermiczny, co oznacza, że związki aktywne nie są poddawane wysokim temperaturom, dzięki czemu unika się termicznej degradacji ekstraktu a cenne substancje w nim zawarte nie tracą aktywności biologicznej. Ekstrakcja ultradźwiękowa przewyższa konwencjonalne techniki ekstrakcji, takie jak nadkrytyczna ekstrakcja CO2 pod względem wydajności, szybkości ekstrakcji i bezpieczeństwa pracy.
W przypadku ultradźwiękowej ekstrakcji wystarczy przygotować zawiesinę składającą się z (wysuszonego) zmacerowanego materiału roślinnego, np. kwiatów bądź liści konopi w etanolu. Włożyć sondę ultradźwiękową do naczynia i poddać sonikacji przez określony czas.
Ekstrakcja ultradźwiękowa opiera się na zasadzie kawitacji akustycznej (powstawanie pęcherzyków próżniowych w cieczy pod wpływem ultradźwięków). Ekstrakcję ultradźwiękową osiąga się, gdy fale ultradźwiękowe o wysokiej mocy i niskiej częstotliwości przechodzą przez ciecz tworząc zmienne cykle wysokiego i niskiego ciśnienia, co powoduje zjawisko kawitacji akustycznej. Kawitacja akustyczna lub ultradźwiękowa prowadzi lokalnie do ekstremalnych temperatur, szybkiego nagrzewania/chłodzenia, różnic ciśnień i dużych sił ścinających w medium. Kiedy pęcherzyki kawitacyjne implodują na powierzchni komórek roślinnych powodują perforację ścian i błon komórkowych co w efekcie prowadzi do rozerwania komórek. Rozpuszczalnik (etanol) wnika wówczas z łatwością do wnętrza komórki a cenne materiały międzykomórkowe (kannabinoidy, terpeny, flawonoidy) są przenoszone w całości do rozpuszczalnika. Teraz wystarczy tylko odparować przefiltrowany rozpuszczalnik by otrzymać doskonały olej o pełnym spektrum.
