¿Se puede usar el sonido para purificar/filtrar el agua?

Recuerdo haber leído acerca de que todos los pollos en una granja avícola se enfermaron violentamente o murieron aparentemente sin razón alguna. Resultó que el culpable era la maquinaria de una fábrica cercana que emitía un sonido a una frecuencia equivalente a la frecuencia de resonancia de la cavidad cerebral del pollo.

  • ¿Podría ser cierta la historia?
  • ¿Se podría usar el sonido para purificar el agua de bacterias/virus (preferiblemente filtrar, de lo contrario eliminar)?
Me pregunto si al menos la primera parte de esta pregunta podría tratarse mejor en Skeptics ...
Erm. Por lo que vale, esto probablemente estaba en una revista de programación que leí (fácilmente hace 15 años que lo leí. Creo que fueron 7 u 8 Hz los que causaron la muerte del pollo)
Creo que te refieres al mito del ruido marrón. Eche un vistazo a la versión de Myth Busters sobre el tema: youtube.com/watch?v=mQFL-NLh0O8&feature=related
No creo que los efectos biológicos o la veracidad de estas afirmaciones pertenezcan aquí, ¡pero su segundo punto podría encajar!
@Diego: La veracidad acordada de lo que leí es un punto discutible, pero recuerdo que esto se publicó) +: Para lo último, suponiendo que sea posible, ¿cómo se haría? Daría la bienvenida a cualquier idea
No me siento lo suficientemente cómodo como para que sea una respuesta, pero creo que podrías estar en lo cierto. Recuerdo que un profesor me dijo una vez que parte del daño de una explosión (aparte de la metralla) es la gran amplitud de la onda de sonido que causa un diferencial de presión dañino; este es el efecto que revienta los tímpanos, por ejemplo. Si pudiera hacer coincidir la longitud de onda con la escala de la bacteria y luego aumentar la amplitud, podría matar algo con ella.
Los diferenciales de presión realmente causan estragos en las discontinuidades, como las burbujas de gas en los líquidos o el gas a ambos lados del tímpano. Las bacterias no tienen burbujas de gas en su interior. En la parte de filtrado, tendrías que considerar el agua impura como un coloide. La vibración (sonido) puede acelerar el asentamiento de los flóculos. Consulte, por ejemplo , en.wikipedia.org/wiki/Colloids#Colloids_in_the_environment
El ultrasonido se usa rutinariamente en los laboratorios de biología para romper las membranas celulares. Dudoso si haría mucho a los virus.

Respuestas (1)

El principal problema del ultrasonido como mecanismo de purificación es que no rompe las moléculas. El calor al menos desnaturaliza las proteínas y rompe los enlaces de hidrógeno, pero el ultrasonido es de un orden de magnitud de energía más pequeño a escala atómica, que puede ser del orden de las fuerzas adhesivas que mantienen unido el líquido, pero no de enlaces moleculares más fuertes.

Pero creo que se puede hacer de otra manera: usar un gradiente de intensidad de ondas de sonido para mover las impurezas biológicas en el agua a una parte del recipiente, haciéndolas caminar por un gradiente de potencial efectivo, como unas pinzas ópticas mueven moléculas. Esto requiere solo que la densidad/rigidez de las moléculas sea diferente del agua, de modo que la energía del sonido en un modo dado sea diferente dentro de las moléculas que en el agua. Si es mayor, la molécula se desplazará hacia las regiones de mayor intensidad. Si es menor, se desplazará hacia las regiones de menor intensidad. Al organizar la onda de sonido para que tenga un gradiente de intensidad, puede hacer que todas las moléculas se acerquen o se alejen del micrófono, dejando agua en el medio con solo impurezas iónicas o de moléculas pequeñas, que no se ven afectadas por el sonido.

Puede enjuagar los lados y repetir para hacer un agua más pura. Esto podría funcionar para deshacerse de los priones, que no se desinfectan hirviéndolos.

Este artículo es lo único que encontré que podría ser relevante, pero tiene un muro de pago:

Creo que puede ser una idea muy útil.

¡Error, Ron! El ultrasonido de suficiente intensidad crea burbujas microscópicas que, al colapsar, dan lugar a cosas similares a la cavitación, pero mucho más fuertes en los pequeños chorros. Se produce sonoluminiscencia y temperaturas extremadamente altas durante muy poco tiempo (evidencia por reacciones químicas). ¿Por qué no se usa para desinfectar? O no es práctico, o toda la gente de medicina se perdió algo grande. Sabiendo cuántos miles de baños de limpieza ultrasónica permanecen en los laboratorios desde los años 50, creo que lo primero es cierto.
@Georg: No está mal. Las burbujas microscópicas son irrelevantes para la discusión, excepto que demuestran que la energía ultrasónica puede ser del mismo orden que la fuerza de cohesión. El ultrasonido no desinfectará por sí solo, por supuesto, pero si configura un generador de sonido de línea angosta y bombea algunos vatios a través del agua por un tiempo, debería obtener una segregación de impurezas biológicas cerca y lejos del micrófono, dependiendo del detalles. La región central puede entonces estar libre de impurezas. ¿Por qué la gente se ha perdido esto? Alguien siempre tiene que ser el primero en sugerirlo.
¿Cohesión? Te di una pista: Sonolumuniscense
@Georg: ¿Por qué hablas en acertijos? La sonoluminiscencia es la falta de cohesión, seguida del colapso de la burbuja.
Y es causado por frecuencias ultrasónicas. Entonces, su limitación: ""como mecanismo de purificación es que no rompe las moléculas. "" estaba mal, eso es todo. Tus especulaciones sobre cómo usarlo como desinfectante son, ejem, especulativas. El problema es que los ultrasonidos no son efectivos para eso. Uno necesita un grado muy alto de "exceso" en ese negocio. ¿Le gustaría que alguien utilizara la esterilización "experimental" en un hospital?
@Georg: las burbujas no rompen las moléculas, solo rompen las fuerzas cohesivas mucho más pequeñas entre las moléculas vecinas. Parece que toda tu cadena de comentarios son, ejem, tontos. Mis ideas para esto están perfectamente bien. También podría usarlo para la separación de isótopos.
La nota de Ron sobre el gradiente es justo el tipo de imagen que tenía en mente... y no hay otras respuestas aquí.
Ron, hay una versión "sin paredes", mira aquí erudito.google.com/…