Een team onderzoekers van de Universiteit van Maryland, College Park, heeft een nieuwe manier ontwikkeld om te meten hoe water beweegt. De methode, die gebruik maakt van een combinatie van lasers en camera's, kan de beweging van watermoleculen in realtime volgen en zou een breed scala aan toepassingen kunnen hebben, van het verbeteren van weersvoorspellingen tot het begrijpen van het gedrag van biologische systemen.

De traditionele manier om de waterbeweging te meten is door gebruik te maken van een debietmeter. Flowmeters meten de snelheid waarmee water langs een sensor stroomt, maar kunnen alleen een bulkmeting van de flow uitvoeren. De nieuwe methode ontwikkeld door het team van de Universiteit van Maryland, genaamd deeltjesbeeldsnelheid (PIV), kan veel gedetailleerdere informatie over de stroom opleveren.

PIV werkt door het water te bezaaien met kleine deeltjes, die vervolgens worden belicht door een laser. Het door de deeltjes verstrooide licht wordt opgevangen door een camera en de beweging van de deeltjes wordt gevolgd door de beelden te analyseren. Door de beweging van de deeltjes te volgen, kunnen de onderzoekers de snelheid en richting van de waterstroom bepalen.

De nieuwe methode heeft een aantal voordelen ten opzichte van traditionele flowmeters. Ten eerste is het niet-invasief, wat betekent dat er geen sensoren in het water hoeven te worden geplaatst. Ten tweede kan het realtime metingen van de stroming bieden, wat nuttig kan zijn om te begrijpen hoe water beweegt in snel veranderende omgevingen. Ten derde kan het gedetailleerde informatie verschaffen over de stroming, zoals de snelheid en richting van de stroming op verschillende punten in het water.

De onderzoekers zijn van mening dat de nieuwe methode een breed scala aan toepassingen zou kunnen hebben, van het verbeteren van weersvoorspellingen tot het begrijpen van het gedrag van biologische systemen. De methode zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om te bestuderen hoe water rond objecten in een rivier stroomt, of hoe water door cellen beweegt.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Optics Express. Het onderzoeksteam werd geleid door professor Amitabh Verma van de afdeling Werktuigbouwkunde van de Universiteit van Maryland.