Ping! Il famoso film del 1990, La caccia all'ottobre rosso, ha contribuito a introdurre la tecnologia sonar sui sottomarini nella cultura pop. Ora, quasi 30 anni dopo, un team di scienziati dell'Università del Missouri sta usando questa stessa tecnologia sonar come ispirazione per sviluppare un rapido, modo economico per determinare se l'acqua potabile è sicura da consumare. Sulla base dei loro risultati, gli scienziati hanno affermato di poter determinare i cambiamenti nelle proprietà fisiche dei liquidi.

"Se l'acqua non è potabile, allora il nostro metodo ti dirà che c'è qualcosa che non va con l'acqua, " ha detto Luis Polo-Parada, professore associato di farmacologia e fisiologia presso la MU School of Medicine e ricercatore presso il MU Dalton Cardiovascular Research Center. "Ad esempio, se una struttura rimuove il sale dall'acqua di mare affinché l'acqua sia potabile, il nostro metodo può aiutare ad avvisare la struttura di potenziali cambiamenti come un problema con il processo di desalinizzazione."

Lo strumento è progettato per analizzare la qualità dei liquidi utilizzando l'effetto fotoacustico, o la generazione di onde sonore dopo che la luce è stata assorbita in un materiale. Gocce d'acqua di mare, latte da latte o liquidi ionici, una classe di sale fuso, sono stati utilizzati nello studio. Gli scienziati della MU ritengono che questo potrebbe essere il primo utilizzo di questa tecnologia per analizzare campioni liquidi così piccoli.

"Usiamo i piatti come analogia, " ha detto Gary A. Baker, professore associato di chimica al MU College of Arts and Science. "La luce del sole fa riscaldare i piatti e crea un suono squillante costante. Qui, su una scala molto più piccola, creiamo lo stesso effetto inviando lampi di luce laser al nostro piccolo piatto fatto in casa, che è il nastro, e misurare la velocità del suono che viene generato."

Il team sta lavorando per perfezionare i propri metodi e apparecchiature di registrazione per fornire alle industrie commerciali un modo economico per monitorare la qualità dei liquidi, come la percentuale di alcol nelle bevande alcoliche, la quantità di olio inferiore negli oli d'oliva fraudolenti, la qualità del miele e la quantità di zucchero o sostituti dello zucchero nelle bevande analcoliche. Hanno in programma di pubblicare i risultati aggiornati entro la fine dell'anno.

Come funziona:una macchina laser per la rimozione di tatuaggi emette una serie di brevi lampi di luce ciascuno della durata di circa 10 nanosecondi. I lampi di luce viaggiano attraverso un cavo in fibra ottica avvolto su un'estremità con nastro isolante liquido verniciato. L'estremità del cavo, immerso nel liquido, converte la luce laser in suono. Il suono viene registrato da un microfono e i dati vengono analizzati in tempo reale.

Lo studio, "Ping sonoro indotto dal laser:un metodo fotoacustico rapido per determinare la velocità del suono in volumi di fluido in microlitri, " è stato pubblicato in Sensori e attuatori, B:Chimico .