Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Natuurkundigen tonen een manier om snoepjes in een pot te tellen – van binnenuit

Wetenschappers vinden een nieuwe manier om het aantal snoepjes in een pot te tellen – zonder deze te openen

>Een team natuurkundigen heeft een nieuwe aanpak gevonden om het aantal snoepjes in een afgesloten pot te tellen, met behulp van slechts een paar basismetingen.

>De nieuwe methode, gedemonstreerd met potten gevuld met kleurrijke jellybeans, is gebaseerd op een combinatie van akoestiek en geometrie om het totale aantal snoepjes erin te bepalen, zonder ooit de pot te hoeven openen.

>De onderzoekers, onder leiding van [naam en instelling invullen], beweren dat hun techniek kan worden aangepast voor gebruik in verschillende industrieën, waaronder de voedselproductie en de farmaceutische industrie, waar nauwkeurige en niet-invasieve metingen van de inhoud cruciaal zijn.

>De studie werd gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift [naam tijdschrift invoegen].

Methodologie:

>De methode van natuurkundigen houdt in dat de afgesloten pot op een trillend platform wordt geplaatst en de geluidsgolven worden gemeten die worden geproduceerd door de oscillerende snoepjes erin. Door deze geluidsgolven zorgvuldig te analyseren, kunnen de onderzoekers het aantal en de grootte van de snoepjes afleiden, evenals hun geschatte vorm.

>Ze bereiken dit door gebruik te maken van een fenomeen dat bekend staat als akoestische resonantie, dat optreedt wanneer de frequentie van het trillende platform overeenkomt met de natuurlijke resonantiefrequentie van de snoepjes. Hierdoor trillen de snoepjes krachtig, waardoor duidelijke geluidsgolven ontstaan ​​die kunnen worden gedetecteerd met behulp van gevoelige microfoons die rond de pot zijn geplaatst.

>Met behulp van geavanceerde wiskundige modellen en data-analyse kunnen de onderzoekers vervolgens de interne structuur van de pot reconstrueren en het totale aantal snoepjes met hoge precisie schatten.

Toepassingen:

>De potentiële toepassingen van deze nieuwe techniek reiken verder dan alleen het tellen van snoepjes. Volgens [naam invullen] zou de methode kunnen worden aangepast voor gebruik in verschillende industrieën:

>- Voedselproductie: Het kan fabrikanten helpen bij het nauwkeurig vullen van containers en het bewaken van de productkwaliteit zonder de verpakking te beschadigen.

>- Farmaceutische producten: Deze niet-invasieve aanpak kan worden gebruikt om de hoeveelheid en integriteit van pillen in verzegelde containers te verifiëren, waardoor de kwaliteitscontroleprocessen worden verbeterd.

>- Chemische stoffen: De techniek kan een handige manier bieden om het volume van poeders en andere bulkmaterialen te meten die in afgesloten vaten zijn opgeslagen.

>- Milieumonitoring: Het zou kunnen worden gebruikt voor in-situ metingen van sediment- en deeltjesconcentraties in waterlichamen of bodemmonsters.

Uitdagingen en toekomstig werk:

>De onderzoekers erkennen dat hun methode momenteel gespecialiseerde apparatuur en expertise op het gebied van akoestiek en signaalverwerking vereist. Ze zijn echter van mening dat de techniek met verdere ontwikkeling kan worden vereenvoudigd en toegankelijker kan worden gemaakt voor breder gebruik.

>Lopend onderzoek heeft tot doel de nauwkeurigheid van de telmethode te verbeteren en de toepassing ervan op andere soorten objecten en materialen te onderzoeken. Het team is ook van plan het potentiële gebruik van verschillende vibratiemodi en geavanceerde beeldvormingstechnieken te onderzoeken om de veelzijdigheid van hun aanpak te vergroten.

>Deze innovatieve aanpak voor het tellen van verzegelde inhoud vertegenwoordigt een aanzienlijke vooruitgang in niet-destructieve meettechnieken, en toont de transformatieve kracht van de natuurkunde bij het aanpakken van problemen uit de echte wereld op diverse gebieden.