Modelación y ensayos de laboratorio para el estudio de la respuesta acústica de elementos dispersores de volumen.

SILVIA BLANC; IGOR PRARIO; JUAN D. GONZÁLEZ; MARIANO CINQUINI; PATRICIO BOS; ANALÍA TOLIVIA

Lima

Exposici�n; IV Salón Internacional de Tecnología para la Defensa y Desastres Naturales; 2013

Ministerio de defensa y Fuerzas Armadas del Perú

En el campo de la Acústica Submarina, es bien conocido el hecho de que cuando se propaga sonido en el mar, éste encuentra a su paso gran cantidad y variedad de inhomogeneidades en lo que respecta a dimensiones y composición (desde fitoplancton, zooplancton, partículas en suspensión, cardúmenes de peces, hasta submarinos). Esas inhomogeneidades, al ser interceptadas por las ondas sonoras, provocan re-irradiación de parte de la energía acústica, generando el fenómeno físico de dispersión acústica por elementos de volumen. En el marco de un proyecto de investigación y desarrollo, de carácter multidisciplinario, se estudia la respuesta acústica del fitoplancton a frecuencias ultrasónicas con un enfoque teórico-experimental. Con tal objetivo, se desarrollaron códigos computacionales ad-hocpara la implementación de un modelo robusto destinado al cálculo de la sección eficaz de retrodispersión acústica debida a elementos de volumen cuya forma puede ser geométricamente descripta por esferoides prolados, resolviéndose analíticamente la ecuación de onda en coordenadas esferoidales proladas, con diferentes condiciones de contorno (dispersores rígidos, blandos y/o líquidos). Asimismo, se implementó un sistema electroacústico para ensayos de laboratorio en medios de cultivos líquidos conteniendo diversos organismos fitoplanctónicos, tales como diatomeas y protistas. Para ello seconfiguró y puso en marcha un sistema tipo señal-eco constituido por un generador/receptor de pulsos para transductores ultrasónicos, un osciloscopio digital (con capacidad de adquisición y almacenamiento de señales) y una PC. Los valores de abundancia numérica fitoplanctónica obtenidos a partir de las mediciones electroacústicas y del valor de la sección eficaz de retro-dispersión (calculado con el modelo numérico implementado y validado) son comparables a los obtenidos realizando recuentos con microscopio óptico. Se está evaluando el rango de aplicabilidad del modelo y la sensibilidad de lametodología acústica propuesta frente a variaciones de concentración de los cultivos.