En ny måde at måle, hvordan vand bevæger sig

Et team af forskere ved University of Maryland, College Park, har udviklet en ny måde at måle, hvordan vand bevæger sig. Metoden, der bruger en kombination af lasere og kameraer, kan spore vandmolekylers bevægelse i realtid og kan have en bred vifte af anvendelser, lige fra forbedring af vejrudsigter til forståelse af biologiske systemers adfærd.

Den traditionelle måde at måle vandbevægelse på er at bruge en flowmåler. Flowmålere måler den hastighed, hvormed vandet strømmer forbi en sensor, men de kan kun give en bulkmåling af flowet. Den nye metode udviklet af University of Maryland-teamet, kaldet partikelbilledhastighed (PIV), kan give meget mere detaljerede oplysninger om strømmen.

PIV virker ved at så vandet med bittesmå partikler, som derefter belyses af en laser. Lyset, der spredes af partiklerne, opfanges af et kamera, og partiklernes bevægelse spores ved at analysere billederne. Ved at spore partiklernes bevægelse kan forskerne bestemme vandstrømmens hastighed og retning.

Den nye metode har en række fordele i forhold til traditionelle flowmålere. For det første er den ikke-invasiv, hvilket betyder, at den ikke kræver, at der placeres sensorer i vandet. For det andet kan det give realtidsmålinger af flowet, hvilket kan være nyttigt til at forstå, hvordan vand bevæger sig i hurtigt skiftende miljøer. For det tredje kan den give detaljerede oplysninger om strømningen, såsom strømningens hastighed og retning på forskellige punkter i vandet.

Forskerne mener, at den nye metode kan have en bred vifte af anvendelser, lige fra at forbedre vejrudsigten til at forstå de biologiske systemers adfærd. Metoden kunne for eksempel bruges til at studere, hvordan vand strømmer rundt om genstande i en flod, eller hvordan vand bevæger sig gennem celler.

Forskningen blev offentliggjort i tidsskriftet Optics Express. Forskerholdet blev ledet af professor Amitabh Verma fra University of Marylands Department of Mechanical Engineering.