Mobieltje meet bodemdichtheid

Hoe je de dichtheid van een klompje bodemmateriaal meet is makkelijk uit te leggen, maar iets minder makkelijk uit te voeren. Je moet ten eerste het gewicht bepalen. Kwestie van op de weegschaal leggen. En ten tweede dient het volume bekend te zijn. Dat is lastiger. In de praktijk gebruiken onderzoekers een laserscanner, een duur apparaat dat bovendien anderhalf uur nodig heeft voor een meting. Of ze brengen een laagje was aan om het materiaal, om het klompje vervolgens in een maatglas met water onder te dompelen en zo de volumetoename af te lezen. Nadeel: een gepruts en geklieder met was.

Fotocollectie

Onderzoeker Colby Brungard vroeg zijn studenten of die niet iets konden verzinnen om met hun smartphone-camera een 3D-beeld van zo’n klompje grond te maken. Dat is gelukt. Met een 3D-printer vervaardigden zij een statiefje. Dat houdt het mobieltje vast, en biedt op een draaiplateautje plaats aan een bodemmonster. Door dit met een tandwieltje rond te draaien terwijl de camera steeds uit een andere hoek een opname maakt, bouwt de telefoon een fotocollectie op.

Een statiefje houdt de telefoon vast, het plateau draait rond om het monster van alle kanten te fotograferen. – Foto: Colby Brungard

Ook maakten de studenten een app. Deze componeert met behulp van de serie foto’s een 3D-beeld, en berekent vervolgens de inhoud van het bodemmonster. Uit volume en gewicht rolt dan de bodemdichtheid.

Even goed, sneller en goedkoper

Een vergelijking van deze resultaten met die van de laserscanner of de was-methode, wijst uit dat ze bijna identiek zijn. Die nauwkeurigheid kwam eruit voor vijf verschillende typen bodemmonsters. Het mobieltje had daarvoor slechts een kwartier tijd nodig.