Medir pequeñas masas acústicamente

¿Cómo se mide la masa de algo realmente muy pequeño? Como un embrión de pez diminuto. No hay muchas escalas con la sensibilidad y la resolución para realizar mediciones significativas en el rango de nanogramos, por lo que hay que recurrir a otros métodos, como medir cambios en la frecuencia de resonancia de un tubo de vidrio. Y eso resulta barato y fácilmente reproducible para el reproductor doméstico.

En un artículo académico reciente, [William Grover] et al de la Universidad de California Riverside describe el método sorprendentemente simple e inteligente de pesar embriones de pez cebra, un organismo modelo importante utilizado en todo tipo de biología del desarrollo e investigación ambiental. [Grover]El método es una versión ampliada de un resonador de microcanal suspendido (SMR), un dispositivo microelectromecánico que puede medir la masa de células individuales o incluso pesar una partícula de virus. En lugar de grabar el resonador en silicio, un altavoz piezoeléctrico hace vibrar un tubo de vidrio en forma de U y se mantiene en su frecuencia de resonancia mediante las reacciones de un fotointerruptor barato. Cuando se bombea un embrión al interior del tubo, el ligero cambio en la masa cambia la frecuencia de resonancia del sistema, que es fácilmente detectable por el fotointerruptor. La técnica incluso se puede utilizar para medir el volumen y la densidad de los embriones, y todo por alrededor de $ 12 en partes.

En el laboratorio, [Grover]El equipo usa una tarjeta de adquisición de datos y LabVIEW para alimentar el bucle resonante, pero no hay razón para que una versión DIY de esto no pueda usar un Arduino. De hecho, tipster [Douglas Miller] Espere que alguien pruebe esto y agradecería escuchar los detalles. Puedes fijarlo en su página la-tecnologia.io.

  • Moryc dice:

    Hubo un artículo en Scientific American en la década de 1990 sobre el uso de un medidor analógico como escala. Metro estaba de lado y se extendió un puntero (IIRC). Se colocó una muestra en su extremo, luego se ajustó la corriente (o voltaje) para hacerla horizontal, esto se tradujo directamente a la masa medida. Era un instrumento muy simple pero preciso …

    • RicoElectrico dice:

      Ahora recuerdo quién hizo esto. Ben Krasnow se midió las pestañas.

      • Elliot Williams dice:

        https://la-tecnologia.com/2015/02/12/how-to-weigh-an-eyelash/

        Por lo general, los comentaristas publican enlaces a artículos que ya hemos lanzado, así que estaré probando este momento por un tiempo …

    • Simplemente de paso dice:

      ¡Me encantó ese artículo! Fue una de las primeras ciencias estadounidenses que leí y me sorprendió cuando demostró medir la pérdida de masa de hormigas al respirar.
      Shawn Carlson, octubre de 2000.
      Ya no soy un suscriptor sino el enlace para aquellos que son:
      https://www.scientificamerican.com/article/down-among-the-micrograms/

  • David Brown dice:

    Mi pensamiento inmediato al ver esto es que sería un buen medidor de densidad de flujo continuo. Porque tienes un volumen fijo y es bastante fácil medir la presión y la temperatura.

    • Dax dice:

      El flujo másico estropea la medición; de alguna manera, es como intentar medir algo con un swing cuando las tazas giran.

      Es posible explicar el error, pero necesita saber qué tan rápido se mueve el fluido.

      • David Brown dice:

        Pensé en términos de medición intermitente (pausa y medición), pero con la muestra regresando al cuerpo principal, por lo que el fluido es esencialmente continuo.

    • vitomakes dice:

      Existen los llamados “caudalímetros Coriolis”, que miden el caudal másico a través de un tubo especial, con tecnología similar: https://en.wikipedia.org/wiki/Mass_flow_meter

  • Absolutamente automático dice:

    Los medidores de flujo másico de Coriolis son muy precisos y utilizan un método muy similar. https://en.wikipedia.org/wiki/Mass_flow_meter

  • tomás zerolo dice:

    Muy inventivos, esos hackers biológicos.

    Hace mucho tiempo (comencé mis estudios de Física, entonces 1975-76) conocí a un biólogo que estaba trabajando en su doctorado. Quería explorar las abejas y la “economía” de sus cultivos, tratando de correlacionar la distancia a la fuente del néctar con la cantidad que traían consigo.

    Sabiendo que no volaban en la oscuridad, los entrenó para que entraran por la ventana de su laboratorio a través de un pasadizo estrecho y oscuro, después de lo cual se encontró la “golosina” de néctar.

    El piso de este pasaje era una fina película de plástico metálico, que disminuía levemente bajo el peso de la abeja y era una de las placas de un capacitor, la otra debajo de él: el aumento de capacitancia era función del peso de la abeja, y la cantidad de néctar podría inferirse de la diferencia de peso en la entrada y salida de la abeja.

    La película metálica fue traída a … una fábrica de condensadores cercana, cerrando de alguna manera este círculo mágico.

    Cuando era joven estudiante estaba * muy * impresionado.

    • Dax dice:

      Pero, ¿fue él responsable de que las abejas atraparan una carga bastante estática cuando vuelan?

Miguel Vidal
Miguel Vidal

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