Смартфоны становятся инструментом научных исследований
Благодаря повсеместному распространению смартфонов и их непрерывно совершенствующимся функциональным возможностям, они все чаще применяются как доступная альтернатива дорогостоящему лабораторному оборудованию для научных исследований.
В проекте Колби Брангарда (Colby Brungard) из Университета штата Нью-Мексико применение смартфонов существенно упростило и ускорило измерение важной характеристики плодородной почвы - ее плотности.
Получение плотности делением массы на объем было бы тривиально если бы не нерегулярная форма образцов грунта. Масса получается простым взвешиванием, а затем комок почвы обычно покрывают воском и погружают в воду, определяя объем вытесненной жидкости. В последние годы на смену этому довольно грязному и небыстрому методу приходит лазерная фотограмметрия. Однако, трехмерное лазерное сканирование образца требует дорогостоящего оборудования и тоже занимает немало времени - порядка полутора часов.
"Наш новый подход может позволить ученым всего мира ускорить свою работу с помощью инструментов, которые они уже имеют или могут легко приобрести", - говорит Брангард.
В методе, которому посвящена публикация в Журнале Американского Общества Почвоведения, используется изготовленная на 3D-принтере миниатюрная поворотная платформа с держателем для мобильного телефона. С ее помощью исследователи получали многочисленные снимки образца почвы, снятые с разных сторон. Далее изображения сшивались мобильным приложением в 3D-модель образца, на основании которой и вычислялся его объем.
В сравнительных испытаниях на пяти различных образцах почвы новый метод давал практически идентичные результаты с техниками лазерного сканирования и вощения/погружения. При этом каждое измерение занимало всего 15 минут.
"Данный метод фотограмметрии не требует какого-либо сложного или дорогостоящего оборудования, такого как традиционные лазерные 3D-сканеры, поскольку даже в недорогих сотовых телефонах, скорее всего, имеются подходящие камеры, - отмечает Брангард. - Другие могут быстро воспроизвести его благодаря высокой функциональности сотовых телефонов". Кроме того, чертежи поворотного 3D-столика выложены в Интернете.
