Cientistas da Universidade Estadual do Novo México, nos Estados Unidos, desenvolveram um aplicativo para analisar a densidade do solo a partir da câmera de um celular comum e uma pequena plataforma giratória.

Com o volume e o peso das amostras, eles conseguiram inclusive comparar os estoques de nutrientes e carbono do solo para substituir métodos caros e demorados que exigem lasers ou líquidos para medição.

Cientistas já podem usar o celular e um aplicativo para determinar a densidade do solo facilmente. Crédito: Rachel Schutte

“A nova abordagem pode permitir que cientistas e até produtores de todo o mundo acelerem seu trabalho com ferramentas que já possuem ou podem adquirir facilmente”, diz Colby Brungard, um dos pesquisadores.

Medir a densidade do solo é simples em princípio, mas difícil no mundo real. Para determinar a densidade, os cientistas precisam do peso de um aglomerado de solo e também o volume.

Determinar o peso requer apenas uma balança. Mas determinar o volume de aglomerados de solo é tradicionalmente uma tarefa muito mais difícil. Com esses desafios em mente, Brungard estava procurando um método melhor.

Com base no trabalho de um colega, ele sabia que as fotografias poderiam ser usadas para medir o volume. Então, percebeu que apenas precisava de fotos dos ângulos retos e uma escala. O que seria fácil com um aplicativo de celular.

“Expliquei minha ideia durante uma palestra e perguntei aos alunos da graduação se algum deles tinha interesse em assumir o projeto. Michael Whiting, um aluno da classe e principal autor do artigo, se ofereceu e fez a pesquisa”, conta Brungard.

A equipe voltou-se para as conveniências modernas, pois sabiam que os smartphones têm câmeras boas o suficiente para tirar fotos em alta resolução da amostra.

Para isso, eles construíram uma plataforma giratória com apenas alguns centímetros de diâmetro em uma impressora 3D. Esta base, que gira como um toca-discos, fixa a amostra, permitindo enquanto o celular capta várias fotos.

Exemplos de renderizações 3D derivadas de fotogrametria (esquerda) e varredura 3D a laser (direita). Crédito: Colby Brungard

O aplicativo junta as fotos em uma imagem 3D, o que permite encontrar o volume. Quando comparado aos métodos tradicionais, as medidas finais foram quase idênticas. Essa precisão provou ser verdadeira em cinco tipos diferentes de amostras de solo.

O aplicativo do smartphone também foi rápido. Demorou apenas 15 minutos por amostra, enquanto uma varredura a laser pode levar uma hora e meia. O método era simples, rápido, barato e preciso.

“O método de fotogrametria não envolve nenhum equipamento complicado ou caro, como os scanners a laser 3D tradicionais, pois até mesmo telefones celulares de baixo orçamento provavelmente têm câmeras adequadas”, disse o professor.

Inclusive, ele admitiu que outros interessados podem replicar o modelo rapidamente devido à alta funcionalidade dos telefones celulares, relativa simplicidade do software e grande facilidade em obter ou produzir a plataforma giratória.

Saiba mais sobre este trabalho no Soil Science Society of America Journal, uma publicação da Soil Science Society of America. (com informações da New Mexico State University)