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Gotas de agua que levitan, así es como científicos de la UNAM quieren mejorar la detección de contaminantes

Gotas de agua que levitan, así es como científicos de la UNAM quieren mejorar la detección de contaminantes
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Parece recién salido de una historia de ciencia ficción, pero en realidad se trata de un nuevo estudio realizado por dos investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México. ¿Y si utilizamos ondas de sonido para hacer levitar gotas de agua y facilitar la detección de metales pesados? Idea millonaria.

¿Cómo es que levantar una gota y mantenerla suspendida en el aire, facilita su análisis en busca de partículas contaminantes? La respuesta tiene todo que ver con el LIBS, o mejor conocido como espectroscopia de plasma inducido por láser. No se vayan, no es demasiado complicado.

Básicamente consiste en someter al líquido a un láser de muy alta energía, lo que produce a su vez plasma. Es este plasma el que contiene los remanentes de todos los materiales que antes tenía, y al estudiar la luz que emite, es posible identificar los componentes químicos, entre los que pueden estar claro metales como el cadmio y el mercurio.

Levitating Water Droplets With Sound Waves To Improve Contaminant Detection

Pero resulta que usar el LIBS en agua es tremendamente difícil. Si se le trata de hacer a un contenedor con agua, el láser altera el líquido y provoca movimientos que impiden el análisis. Si se toma una pequeña muestra, el láser afecta la composición del agua y también de la base, por lo que los resultados pueden estar alterados.

Pero, ¿y si el agua estuviera suspendida en el aire sin contacto con ninguna otra cosa? Bingo.

El futuro del agua limpia

Publicado en The Optical Society, el estudio hecho por Jairo Peralta y Victor Contreras del Instituto de Ciencias Físicas. podría ser la antesala para un mecanismo de detección de contaminantes en el agua mucho más eficiente en costos y mucho menos tardado. Incluso podría ser el precedente para dispositivos portátiles de detección de metales en el agua.

Y es que al ser solo una gota la necesaria como muestra, la energía que necesita el láser para la conversión a plasma también es mucho menor.

En sus pruebas, los investigadores encontraron que a través de este mecanismo es posible detectar cantidades muy pequeñas de contaminantes; con apenas una sola gota fueron capaces de localizar 0.7 miligramos de cadmio por litro y 0.2 miligramos de barium por litro. Todo en un proceso que toma apenas unos minutos.

Ahora, ¿por qué usar ondas acústicas en vez de otras opciones, como el electromagnetismo? La primera razón es su efectividad. Ondas de sonido pueden suspender gotas de agua sin ninguna complejidad técnica. Pero además, parte de la investigación tiene como propósito hacer que este tipo de análisis sean más frecuentes, lo que pasa por hacer al método uno más barato. La levitación acústica es, comparado con el resto de alternativas, el más eficiente en relación a costos.

Por ahora, los esfuerzos se concentrarán en estabilizar la levitación y hacer que la gota del agua tomada como muestra pueda ser más pequeña aún.

Imagen | JeffCable

Más información | Osa Publishing

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