المواد النانوية

فتاة تبلغ من العمر 11 عامًا تخترع كاشف الرصاص في الماء بتقنية النانو

فتاة تبلغ من العمر 11 عامًا تخترع كاشف الرصاص في الماء بتقنية النانو

بين عامي 2014 و 2020 ، كان المصدر الرئيسي لمياه الشرب في مدينة فلينت بولاية ميشيغان (الولايات المتحدة الأمريكية) ملوثًا بالرصاص وتعرض أكثر من 100000 شخص لمستويات عالية من هذا المعدن الثقيل.

وعندما تم التأكد من أن المشكلة تكمن في إمدادات المياه ، طُلب من سكان المدينة استخدام المياه المعبأة أو المفلترة فقط ، سواء للشرب أو الطبخ أو الغسيل أو التنظيف.

حاليًا ، تتمتع مياه المدينة بالفعل بمستويات جودة مقبولة. ومع ذلك ، لا يزال يتعين على سكانها استخدام المياه المعبأة أو المفلترة حتى يتم استبدال جميع أنابيب الرصاص ، وهو أمر غير متوقع حتى عام 2020.

كانت هذه الأزمة الصحية العامة الخطيرة التي ألهمت جيتانجالي راو، فتاة تبلغ من العمر 11 عامًا ، لابتكار أ كاشف الرصاص في الماء أسرع وأسهل بكثير من الموجود حتى الآن.

كيف جاءت فكرة الكاشف الجديد

قال طالب الصف السابع لشبكة ABC News: "لقد تابعت موضوع فلينت بولاية ميشيغان لمدة عامين تقريبًا". "لقد شعرت بالذهول من عدد الأشخاص المتضررين من تلوث المياه بالرصاص".

لاحقًا ، شاهد راو والديه يفحصان حالة المياه في منزلهما في لون تري ، كولورادو ؛ وكان مندهشا من بطء كبير و / أو عدم موثوقية الخيارات الحالية.

"قلت لنفسي: هذه ليست عملية موثوقة. قال راو لموقع Business Insider: "يجب أن أفعل شيئًا لتغييره.

وهذا ما فعله.

كل أسبوع ، كان راو يزور موقع MIT Materials Science and Engineering على الويب لمعرفة "ما إذا كان هناك أي شيء جديد" وفي أحد الأيام خلال تلك الزيارة الأسبوعية ، قرأ معلومات حول التقنيات الجديدة التي يمكنها اكتشاف المواد الخطرة. لذلك قرر معرفة ما إذا كان من الممكن تكييفها لاكتشاف الرصاص.

انها هدف: تصميم جهاز قادر على التعرف على مركبات الرصاص في الماء التي كانت محمولة وغير مكلفة نسبيًا وأكثر كفاءة من الأساليب الحالية حتى الآن.

للقيام بذلك ، ضغط على المدارس الثانوية والجامعات المحلية لمنحه الوقت في مختبراتهم. بعد ذلك ، حبس نفسه في المنزل للعمل في مشروعه.

أخيرًا ، حقق هدفه و دعاه تيثيستكريما للإلهة اليونانية للمياه العذبة.

يتكون الجهاز الجديد الذي ابتكره Rao من ثلاثة أجزاء:

  • خرطوشة تستخدم لمرة واحدة تحتوي على صفيفات أنابيب نانوية كربونية معالجة كيميائيًا
  • معالج إشارة قائم على Arduino مع ملحق Bluetooth
  • وتطبيق للهاتف المحمول يمكنه عرض النتائج.

كيف يعمل كاشف الرصاص في الماء الجديد

الأنابيب النانوية الكربونية المضمنة في الخرطوشة التي يمكن التخلص منها حساسة للتغيرات في تدفق الإلكترون ومبطنة بذرات ذات صلة بالرصاص ، مما يوفر مقاومة قابلة للقياس لتدفق الإلكترون.

عند غمر الخرطوشة في ماء نظيف ، لا يتغير تدفق الإلكترونات ويظهر تطبيق الهاتف المحمول أن الماء آمن للشرب.

في حين أن، إذا كانت الخرطوشة مغمورة في ماء ملوث ، يتفاعل الرصاص الموجود في الماء مع الذرات ، مما يتسبب في مقاومة تدفق الإلكترونات والذي يقاس بمعالج Arduino. لذلك يوضح التطبيق أن الماء ليس آمنًا للشرب.

بهذه الطريقة ، الجهاز يجعل الاختبار سهلًا وسريعًا للغاية، القدرة على الاستخدام في كل من المنازل والهيئات الحكومية ، من أجل اتخاذ الإجراءات التصحيحية المناسبة في أسرع وقت ممكن.

وبحسب راو الجهاز يمكن توسيعه في المستقبل لاكتشاف الملوثات الأخرى المواد الكيميائية في الماء.

وأضاف "آمل أن يساعد هذا ، بطريقة ما ، في اكتشاف ومنع الآثار طويلة المدى للتلوث بالرصاص على صحتنا".

تم منح الاختراع

لقد تبين أن اختراعه كان بارعًا جدًا لدرجة أن راو حصل على جائزة "أفضل عالم شاب في أمريكا" (أفضل عالم شاب في الولايات المتحدة الأمريكية) في تحدي "Discovery Education 3M Young Scientist Challenge"، مع ما يترتب على ذلك من جائزة قدرها 25000 دولار.

ينوي راو توفير جزء من هذا المال لدفع تكاليف دراسته ، لكنه كشف أنه سيستثمر الباقي في محاولة تحويل نموذجه الأولي إلى منتج قابل للتطبيق تجاريًا.

المصدر: npr.org

تابع القراءة:

  • تكنولوجيا المستشعرات الحيوية المحمولة للكشف عن الأمراض والجراثيم والملوثات
  • يقومون بتحويل نبات السبانخ إلى أجهزة كشف عن المتفجرات باستخدام تقنية النانو
  • تقنية النانو في المنزل
  • آلات النانو التي يمكن أن تحدث ثورة في الطب في السنوات القادمة

فيديو: تقنية النانو من فكره نظرية وصولا الى مستقبل الصناعه البشريه (شهر اكتوبر 2020).