Ταχύτατος και φθηνός έλεγχος ποιότητας υγρών

Ταχύτατος και φθηνός έλεγχος ποιότητας υγρών

munews.missouri.edu

Την τεχνολογία sonar, γνωστή από τα υποβρύχια, αξιοποιούν ως έμπνευση ερευνητές στο University of Missouri προκειμένου να αναπτύξουν μια ταχεία, φθηνή μέθοδο ελέγχου του νερού, ώστε να διαπιστώνεται εάν είναι πόσιμο.

Με βάση τα αποτελέσματα της έρευνάς τους, οι επιστήμονες λένε ότι είναι σε θέση να διαπιστώσουν μεταβολές στις φυσικές ιδιότητες των υγρών. «Εάν το νερό δεν είναι πόσιμο, τότε η μέθοδός μας θα σας πει ότι κάτι δεν πάει καλά με αυτό» λέει ο Λουΐς Πόλο- Παράντα, επίκουρος καθηγητής φαρμακολογίας και φυσιολογίας στο MU School of Medicine, καθώς και ερευνητής στο MU Dalton Cardiovascular Research Center. «Για παράδειγμα, εάν μια εγκατάσταση αφαιρεί το αλάτι από το θαλασσινό νερό προκειμένου να το καταστήσει ασφαλές για κατάποση, η μέθοδός μας μπορεί να βοηθήσει να ειδοποιηθεί η εγκατάσταση σχετικά με πιθανές μεταβολές, όπως κάποιο πρόβλημα με τη διαδικασία αφαλάτωσης».

Το όργανο είναι σχεδιασμένο να αναλύει την ποιότητα των υγρών χρησιμοποιώντας το φωτοακουστικό φαινόμενο- την παραγωγή ηχητικών κυμάτων αφού το φως απορροφηθεί σε ένα υλικό. Σταγόνες θαλασσινού νερού, γάλακτος, ιοντικών υγρών κ.α. χρησιμοποιήθηκαν στο πλαίσιο της μελέτης αυτής- και οι επιστήμονες του MU πιστεύουν ότι ίσως να πρόκειται για την πρώτη χρήση αυτής της τεχνολογίας για ανάλυση τόσο μικρών δειγμάτων.

«Ας χρησιμοποιήσουμε κύμβαλα ως αναλογία» λέει ο Γκάρι Μπέικερ, επίκουρος καθηγητής χημείας στο MU Colleger of Arts and Science. «Το φως κάνει τα κύμβαλα να θερμαίνονται και δημιουργεί έναν συνεχή ήχο κουδουνίσματος. Εδώ, σε μια πολύ μικρότερη κλίμακα, προκαλούμε το ίδιο φαινόμενο στέλνοντας εκλάμψεις φωτός λέιζερ στο μικροσκοπικό, “σπιτικό” μας κύμβαλο, που είναι η ταινία, και μετρώντας την ταχύτητα του ήχου που παράγεται».

Μια συσκευή απομάκρυνσης τατουάζ με λέιζερ στέλνει μια σειρά από σύντομες εκλάμψεις φωτός, η καθεμία εκ των οποίων διαρκεί περίπου 10 νανοσεκόντ. Οι εκλάμψεις αυτές ταξιδεύουν μέσα από ένα καλώδιο οπτικής ίνας τυλιγμένο στη μία πλευρά με ηλεκτρική ταινία. Το άκρο του καλωδίου, βυθισμένο στο υγρό, μετατρέπει το φως λέιζερ σε ήχο. Ο ήχος στη συνέχεια καταγράφεται από ένα μικρόφωνο και τα δεδομένα αναλύονται σε πραγματικό χρόνο.

Η ομάδα προσπαθεί τώρα να βελτιώσει τις μεθόδους καταγραφής και τον εξοπλισμό της για να παρέχει στις βιομηχανίες έναν φθηνό τρόπο παρακολούθησης της ποιότητας των υγρών, όπως πχ το ποσοστό αλκοόλ στα οινοπνευματώδη, την ποσότητα κατώτερης ποιότητας λαδιού σε νοθευμένα ελαιόλαδα, την ποιότητα του μελιού κ.α.