Un experimento ha demostrado que el uso de ondas sonoras para levitar gotitas de agua en el aire puede mejorar la detección de contaminantes dañinos como el plomo y el mercurio en el agua.
La detección de pequeñas cantidades de metales pesados en el agua es importante porque estos contaminantes son dañinos para la salud humana y el medio ambiente.
La nueva técnica podría conducir a instrumentos que realicen monitoreo de contaminantes en el sitio en tiempo real, lo que podría ayudar a prevenir futuros problemas de contaminación por plomo o detectar aguas residuales contaminadas de sitios industriales.
«A pesar de la gran variedad de sensores de agua que ofrecen monitoreo continuo, la detección de múltiples metales pesados disueltos en agua solo puede realizarse enviando muestras para análisis de laboratorio especializados», dijo el líder del equipo de investigación Víctor Contreras, del Instituto de Ciencias Físicas de la UNAM (México).
«Nuestra nueva técnica es un paso hacia el desarrollo de un enfoque de análisis más simple que podría aplicarse en el sitio y en tiempo real. Este tipo de análisis de agua podría ser utilizado por las industrias agrícola, farmacéutica, de purificación de agua y otras para monitorear el agua en busca de contaminantes».
En la revista Optics Letters, los investigadores detallan su nuevo enfoque, que utiliza una técnica sensible conocida como espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) para analizar los metales pesados presentes en las gotas de agua que levitan. La levitación de las gotas de agua permite que el agua se evapore en una posición controlada, lo que aumenta la concentración de masa de contaminantes en la muestra y facilita el análisis LIBS.
Los investigadores demostraron que su nuevo enfoque puede detectar niveles muy bajos de metales pesados como el bario, el cadmio y el mercurio con tiempos de análisis de solo unos pocos minutos.
Los investigadores utilizaron LIBS porque ofrece una manera rápida y directa de identificar varios elementos simultáneamente. LIBS funciona enfocando un pulso de láser de alta energía en una muestra, que vaporiza el material y genera un plasma. Debido a que la luz emitida por el plasma contiene las huellas dactilares atómicas del material, es posible identificar los componentes químicos de la muestra mediante el análisis de la luz emitida.
Es un proceso sencillo utilizar el análisis LIBS en muestras sólidas. De hecho, varios dispositivos portátiles disponibles comercialmente están disponibles para este tipo de análisis.
Sin embargo, es difícil utilizar este método para analizar directamente los líquidos porque el plasma formado en los líquidos se enfría más rápido y dura muy poco tiempo. Además, la producción de plasma en una superficie líquida produce salpicaduras de agua que afectan directamente a la lectura espectroscópica.
En lugar de depositar las gotitas sobre un sustrato, los investigadores usaron intensas ondas de sonido para levitar gotitas de agua. Las ondas de sonido producen una fuerza lo suficientemente fuerte como para contrarrestar la gravedad, permitiendo que una gota se desplace sin apoyo en el aire.
«La levitación acústica es un método simple y económico para preconcentrar los elementos de interés y evitar la contaminación de la superficie del sustrato «, dijo Contreras.» Además, no requiere que la muestra tenga ningún tipo de respuesta eléctrica o magnética como algunos otros métodos utilizados para lograr la levitación «.
Fuente: europapress.es