Dünya genelinde milyonlarca insan, suyun içeriğini tam olarak bilmeden su içmeye devam ediyor. Bu bağlamda, bir grup araştırmacı şu konuya dikkat çekiyor: Alman Federal Malzeme Araştırma ve Test Enstitüsü (BAM) Akıllı telefon gibi sıradan bir cihaz kullanarak temel su kalitesi kontrolünü olabildiğince basitleştirmeyi vaat eden hızlı bir test geliştirdi.
Bu yeni sistem tespit edebilme özelliğine sahiptir. Suyun dışkı ile kirlenmesi bir dakikadan kısa sürede gerçekleşiyor.Tek bir damla ile ve laboratuvara ihtiyaç duymadan çalışmak. İşin sırrı, cep telefonuna takılan küçük bir 3D yazıcı aksesuarında ve örnek görüntüyü analiz edip neredeyse anında sonuç veren bir uygulamada yatıyor.
Cep telefonunuzu analiz aracına dönüştüren taşınabilir bir test.
Cihaz basit bir prensibe dayanmaktadır: şundan faydalanmak: akıllı telefon kamerasını sensör olarak kullanmakBunu başarmak için araştırmacılar, 3D baskı kullanılarak üretilen ve telefona yerleştirilen, su örneği ve ürobilin ile reaksiyona giren kimyasal bileşen için destek görevi gören hafif bir aksesuar tasarladılar.
Ürobilin bir dışkı kontaminasyonuyla ilişkili belirteç Bu bileşik, belirli reaktiflerle reaksiyona girdiğinde sudaki biyolojik kalıntıların tanımlanmasına olanak tanır. BAM tarafından geliştirilen test, bu bileşiği çok düşük konsantrasyonlarda tespit edecek şekilde kalibre edilmiştir ve bu da onu insan tüketimine uygun olmayan su durumlarında erken uyarı işareti olarak kullanışlı hale getirir.
İşlem oldukça basittir: Aksesuarın ölçüm noktasına bir damla su damlatılır, modül akıllı telefona takılır ve özel uygulama kullanılarak bir fotoğraf çekilir. Yazılım, bu görüntüden ürobilin ile reaksiyon sonucu oluşan sinyalin yoğunluğunu analiz eder ve bir sonuç sunar. Sonuç saniyeler içinde yorumlanabilir.Herhangi bir şeyi merkezi bir laboratuvara göndermeye gerek kalmadan.
Sistem bilimsel dergide tanımlanmıştır. ACS SensörleriRaporda, 3 boyutlu yazıcıyla üretilen aksesuarın optik tasarımı ve görüntü analiz algoritmaları ayrıntılı olarak açıklanıyor. Araştırmacıların amacı, bu düzeneğin üretiminin ucuz, kopyalanmasının kolay ve laboratuvar dışındaki gerçek dünya ortamlarında kullanılabilecek kadar sağlam olmasını sağlamaktır.
Geleneksel laboratuvar testlerinden temel farklılıklar
Su kalitesini kontrol etmek için kullanılan geleneksel mikrobiyolojik yöntemler genellikle mikroorganizmaların yetiştirilmesini veya gelişmiş analitik teknikler gerektirir. Laboratuvar ekipmanları, nitelikli personel ve 24 saate kadar bekleme süresi. Güvenilir bir sonuç elde etmek için. Bu, sürecin maliyetini artırır ve özellikle acil durumlarda sağlık kararlarını geciktirir.
Yeni taşınabilir akıllı telefon testi bu süreleri önemli ölçüde azaltıyor: Okuma işlemi bir dakikadan az sürüyor. Su damlasının aksesuara yerleştirildiği andan itibaren başlar. Referans laboratuvar yöntemlerinin tamamen yerini alması amaçlanmasa da, daha fazla analiz gerekip gerekmediğine karar vermek için çok kullanışlı bir hızlı tarama aracı sunmaktadır.
Zaman faktörünün yanı sıra, maliyet ve lojistik de önemli bir fark yaratmaktadır. Geleneksel analizler numunelerin gönderilmesini, takip zincirinin korunmasını ve nakliye ve işleme maliyetlerini gerektirirken, bu cihaz yerinde, numune alma noktasında kullanılabilir. potansiyel olarak düşük işletme maliyeti Telefon içerisinde aksesuar ve uygulama mevcut olduktan sonra.
Tüm bunlar, su izleme yöntemlerinin organize edilme biçiminde bir değişikliğe kapı açarak, daha az kaynakla çok daha fazla ölçüm noktası oluşturulmasına ve genellikle belirli kirlilik artışlarını gözden kaçıran izole örnekleme kampanyalarına bağımlı kalmadan daha sürekli kontrolün mümkün kılınmasına olanak tanır.
Acil durumlarda, kırsal alanlarda ve kaynak kısıtlı ortamlarda uygulamalar
Bu tür bir sistemin faydası, özellikle laboratuvarlara erişimin zor olduğu veya hiç olmadığı durumlarda belirginleşir. seller ve doğal afetler Ani kirlenme durumunda, suyun dışkı kirlenmesi belirtileri gösterip göstermediğini saniyeler içinde belirleyebilmek, hastalık salgınlarını önlemek için hayati önem taşıyabilir.
Avrupa, Latin Amerika veya Afrika'nın kırsal bölgelerinde, sanitasyon ağlarının sınırlı veya düzensiz olduğu yerlerde, yerel yetkililer, STK'lar ve hatta örgütlü topluluklar bu tür testleri şu amaçlarla kullanabilirler: Kuyuların, kaynakların ve küçük su temin sistemlerinin kalitesini kontrol edin. Büyük şehir merkezlerine seyahat etmeye gerek kalmadan.
Bir diğer bariz uygulama alanı ise nehirlerin, göllerin ve kıyı bölgelerinin çevresel izlenmesidir. Taşınabilir ve kullanımı kolay bir cihaz, daha sık izleme ve veri toplama olanağı sağlayarak, dökülmeleri, atık su arıtma tesisi arızalarını veya sanitasyon altyapısındaki sorunları halk sağlığı krizine dönüşmeden önce tespit etmeyi kolaylaştıracaktır.
Su yönetimi idareleri ve kuruluşları için, sahip olmak gerçek zamanlıya yakın sonuçlar Bu, müdahale kapasitesini önemli ölçüde artırabilir ve örneğin, şüpheli değerler tespit edildiğinde tüketim kısıtlamalarının etkinleştirilmesine, kamuoyuna uyarı verilmesine veya daha ayrıntılı soruşturmaların yürütülmesine olanak sağlayabilir.
3D baskı ve inovasyon fırsatları sayesinde ölçeklenebilirlik
Bu projeyi özellikle ilgi çekici kılan unsurlardan biri de aksesuarın şu kişi tarafından üretilmiş olmasıdır: Baskı 3DBu, en azından kağıt üzerinde, farklı kuruluşların gerekli planlara ve teknik özelliklere sahip olmaları koşuluyla, büyük endüstriyel tesislere ihtiyaç duymadan cihazı yerel olarak üretebilecekleri anlamına gelir.
Bu yaklaşım, üniversitelerin, maker alanlarının, küçük işletmelerin veya kamu kurumlarının bölgelerindeki talebe göre aksesuar basabileceği dağıtılmış üretim modellerinin önünü açıyor. Örneğin Avrupa'da birçok şehir ve araştırma merkezi zaten 3D baskı altyapısına sahip ve bu da üretimi kolaylaştıracaktır. Cihazı test edin ve uyarlayın. farklı bağlamlara.
Çevre sağlığı ve mobil teknolojiyle bağlantılı girişimcilik ekosistemi de burada verimli bir zemin bulabilir. Bu tür testler üzerine hizmetler geliştirilebilir. coğrafi referanslı izleme, erken uyarı platformları ve veri yönetimi uygulamaları Bu, yetkililerin ve kuruluşların su durumunu harita üzerinde neredeyse gerçek zamanlı olarak görselleştirmelerine yardımcı olur.
Bu gelişme bir araştırma ortamında ortaya çıkmış olsa da, sağlık teknolojisi girişimleri, su şirketleri, telekomünikasyon operatörleri veya tedarik güvenliğini güçlendirmekle ilgilenen kamu idareleriyle iş birlikleri kolayca öngörülebilir. Her durumda, kalite kontrol bütçesinin çok sınırlı olduğu bölgelerde ticari çıkarlar ile erişilebilirlik arasında bir denge kurulması gerekecektir.
Öne çıkan zorluklar: saha güvenilirliği, düzenlemeler ve yaygın benimseme.
Yeni ortaya çıkan her teknoloji gibi, bu hızlı akıllı telefon testi de henüz bazı eksikliklere sahip. önümüzde birçok zorluk var. Günlük bir araç haline gelmeden önce, en önemli adımlardan biri, ilk testlerin yapıldığı laboratuvarın kontrollü ortamının ötesinde, gerçek dünya koşullarında performansını doğrulamaktır.
Arazide su bulunabilir. farklı bulanıklık seviyeleri, pH değerleri, sıcaklıklar ve diğer maddelerin varlığı Bu durum, ürobilin tespitini veya cep telefonu kamerasının çektiği görüntünün kalitesini etkileyebilir. Sistem performansının bu çeşitli durumlarda doğrulanması, güvenilir sonuçlar elde etmek ve yanlış alarmları veya yanlış güvenlik hislerini önlemek için çok önemlidir.
Bir diğer önemli nokta ise sertifikasyondur. Bu tür bir testin Avrupa'da veya diğer bölgelerde resmi olarak kullanılabilmesi için ilgili yetkililer tarafından değerlendirme ve onay süreçlerinden geçmesi gerekmektedir. sağlık otoriteleri ve düzenleyici kurumlarBu aşama zaman alabilir, ancak sonuçların resmi gözetim ortamlarında kabul görmesi için şarttır.
Sonuç olarak, yaygın kullanım hem aksesuarın nihai maliyetine ve uygulama alanına, hem de doğru kullanımı için gereken eğitim seviyesine bağlı olacaktır. Temel kullanım basit görünse de, daha fazla eğitime ihtiyaç duyulması muhtemeldir. Kullanım, bakım ve kalibrasyon için net protokollerCihazın zaman içinde güvenilirliğini korumasını sağlamak için destek mekanizmaları ve yazılım güncellemeleri de mevcuttur.
Bu belirsizliklere rağmen, akıllı telefon gibi yaygın bir unsurun düşük maliyetli bir aksesuar ve 3D baskı ile birleşimi, suyun dışkı kirliliği belirtileri gösterip göstermediğinin hızlı bir şekilde kontrol edilmesinin hem Avrupa'da hem de daha az kaynağa sahip diğer bölgelerde bugüne kıyasla çok daha erişilebilir ve sık hale gelebileceği bir senaryoya işaret ediyor.
