Χρησιμοποιώντας μια κανονική κάμερα smartphone και ορισμένα εργαλεία που εκτυπώνονται σε εκτυπωτή 3D, οι επιστήμονες στο New Mexico State University έχουν αναπτύξει έναν ευκολότερο τρόπο μέτρησης της πυκνότητας του εδάφους, σύμφωνα με την Αμερικανική Εταιρεία Αγρονομίας.
Με τον όγκο και το βάρος των δειγμάτων εδάφους, οι επιστήμονες μπορούν να συγκρίνουν τα αποθέματα θρεπτικών ουσιών ή άνθρακα στα εδάφη προκειμένου να τα διαχειριστούν καλύτερα. Με το νέο τους αυτό σύστημα, όπως λένε, εφαρμόζουν ουσιαστικά με τον πιο φθηνό και γρήγορο τρόπο χρονοβόρες μεθόδους που σε άλλη περίπτωση θα απαιτούσαν λέιζερ ή άλλα συστήματα. «Η νέα προσέγγιση θα μπορούσε να επιτρέψει στους επιστήμονες σε όλο τον κόσμο να επιταχύνουν τη δουλειά τους με εργαλεία που έχουν ήδη ή μπορούν εύκολα να αποκτήσουν», λέει ο Colby Brungard, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Νέου Μεξικού.
Προσδιορισμός της μάζας εδάφους
Για να προσδιοριστεί η πυκνότητα του εδάφους, οι επιστήμονες χρειάζονται το βάρος, ή τη μάζα, μιας συστάδας εδάφους, μαζί με τον όγκο. Όπως λένε, ο προσδιορισμός του βάρους απαιτεί απλώς μια κλίμακα αλλά ο προσδιορισμός του όγκου του εδάφους είναι παραδοσιακά πολύ πιο δύσκολο έργο. Με την αρχική μέθοδο για τη μέτρηση του όγκου επικαλύπτεται προσεκτικά το χώμα του εδάφους σε κερί και στη συνέχεια τοποθετείται σε νερό. Η τρισδιάστατη σάρωση με λέιζερ έχει προκύψει ως εναλλακτική λύση, αλλά είναι δαπανηρή και χρονοβόρα.
Εφαρμογή για κινητά
Έχοντας υπόψη αυτές τις προκλήσεις, ο Brungard επέλεξε μια καλύτερη μέθοδο. Με βάση το έργο ενός συναδέλφου, ήξερε ότι οι φωτογραφίες μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση του όγκου. Έτσι, κατάλαβε ότι χρειαζόταν μόνο φωτογραφίες από τη σωστή γωνία και μια κλίμακα. Αποφάσισε μάλιστα να δώσει την ιδέα δημιουργίας μιας εφαρμογής για κινητά στους φοιτητές τους. «Όταν έδωσα τη διάλεξά μου, εξήγησα την ιδέα μου και ζήτησα από τους προπτυχιακούς φοιτητές εάν ενδιαφέρονταν να αναλάβουν το project», λέει ο Brungard. «Ένας μαθητής στην τάξη και ο κύριος συγγραφέας της εφημερίδας, εθελοντικά έκαναν την έρευνα», εξηγεί ο Brungard.
Μια κάμερα και ένας εκτυπωτής 3D
Η ομάδα στράφηκε στις σύγχρονες «ανέσεις». Γνώριζαν ότι τα smartphone είχαν κάμερες αρκετά καλές για να τραβήξουν φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης από το έδαφος. Για να πάρουν μια καλή εικόνα ολόκληρου του δείγματος εδάφους, χρησιμοποίησαν έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή για να δημιουργήσουν ένα μικροσκοπικό περιστροφικό στήριγμα μόλις μερικές ίντσες. Το αντικείμενο αυτό είχε μια βάση για το τηλέφωνο, για να κρατιέται ακίνητο και του επέτρεπε να γυρίσει με το χέρι ενώ αυτό έβγαζε πολλές φωτογραφίες.
Οι επιστήμονες ανέβασαν τις εικόνες σε ένα πρόγραμμα που θα μπορούσε να τις ενσωματώσει σε μια τρισδιάστατη εικόνα, η οποία συνολικά έδωσε ένα μέτρο του όγκου. Όταν συνέκριναν το smartphone με τις παλιές μεθόδους της σάρωσης με λέιζερ ή του κεριού, οι τελικές μετρήσεις ήταν σχεδόν ίδιες. Αυτή η ακρίβεια αποδείχθηκε αληθινή σε πέντε διαφορετικούς τύπους εδαφών.
Δείγμα εδάφους σε 15 λεπτά
Χρειάστηκαν μόλις 15 λεπτά ανά δείγμα, ενώ η σάρωση με λέιζερ μπορεί να διαρκέσει και μιάμιση ώρα όπως αναφέρεται. Ωστόσο, υπήρχε ένας χρόνος που το πρόγραμμα του υπολογιστή ανέλυε τις εικόνες όμως η μέθοδος ήταν απλή, γρήγορη, φθηνή και ακριβής. «Η μέθοδος δεν απαιτεί περίπλοκο ή ακριβό εξοπλισμό όπως οι παραδοσιακοί σαρωτές λέιζερ 3D, καθώς ακόμη και τα προσιτά κινητά τηλέφωνα έχουν κατάλληλες κάμερες», λέει ο Brungard. Άλλα τηλέφωνα ενδεχομένως μπορούν να τα κάνουν όλα ακόμη πιο γρήγορα. Όπως αναφέρει ο ίδιος, τα σχέδια για το τρισδιάστατο αξεσουάρ του κινητού είναι διαθέσιμα στο διαδίκτυο.
