پژوهشگران آلمانی با توسعه دستگاهی مبتنی بر گوشی هوشمند، امکان شناسایی آلودگی آب را تنها با یک قطره و در کمتر از یک دقیقه فراهم کردند.
به گزارش سرویس علمی تکناک، تشخیص ایمنی آب برای بسیاری از مناطق جهان همچنان با عدم قطعیت همراه است. ظاهر شفاف آب لزوماً به معنای سالم بودن آن نیست و آلودگیهای میکروبی یا فاضلابی میتوانند بدون نشانه ظاهری وجود داشته باشند. در حال حاضر، آزمایشهای رایج کیفیت آب معمولاً چند ساعت تا یک روز زمان نیاز دارند، که این موضوع در شرایط اضطراری مانند سیلاب یا خرابی زیرساختها، تصمیمگیری را دشوار میکند.
پژوهشگران در مؤسسه فدرال تحقیقات و آزمایش مواد آلمان ابزاری طراحی کردهاند که تنها با یک قطره آب و استفاده از گوشی هوشمند، آلودگی را در کمتر از یک دقیقه تشخیص میدهد. این سیستم با تمرکز بر شناسایی «اوروبیلین»، یکی از ترکیبات مرتبط با فاضلاب انسانی و حیوانی، عمل میکند. حضور این ماده در آب میتواند نشانهای از آلودگی و خطر برای سلامت عمومی باشد.
بدن انسان، اوروبیلین را در فرایند تجزیه هموگلوبین تولید میکند و از طریق دفع آن را به محیط وارد میکند. بنابراین، وجود این ترکیب در منابع آبی میتواند به عنوان شاخصی قابل اعتماد برای شناسایی آلودگی آب مورد استفاده قرار گیرد. پژوهشگران با بهرهگیری از این ویژگی، یک نوار آزمایشی واکنشپذیر طراحی کردهاند که هنگام برخورد با اوروبیلین، نور ساطع میکند.
این سیستم از یک ماژول LED کوچک استفاده میکند که به صورت اتصال چاپ سهبعدی به گوشی متصل میشود. گوشی هوشمند نور مورد نیاز را تأمین و دوربین آن، درخشش نوار را ثبت میکند. کاربر تنها یک قطره آب را روی نوار قرار میدهد و نتیجه را بلافاصله روی صفحه گوشی مشاهده میکند. این روش ساده، نیاز به مواد شیمیایی اضافی یا آمادهسازی پیچیده را حذف کرده است.
نتایج آزمایشهای انجامشده نشان میدهد که این فناوری از حساسیت و دقت بالایی برخوردار است و میتواند مقادیر بسیار کم اوروبیلین را شناسایی کند. همچنین طراحی ساده آن باعث کاهش خطاهای انسانی میشود. پژوهشگران این سیستم را با نمونههای واقعی از رودخانهها، همچنین در ورودی و خروجی یک تصفیهخانه فاضلاب در برلین مورد آزمایش قرار دادهاند و عملکرد آن را در شرایط محیطی پیچیده نیز قابل اعتماد ارزیابی کردهاند.
قابلیت حمل این دستگاه، آن را به گزینهای مناسب برای استفاده در مناطق دورافتاده، کشورهای در حال توسعه و شرایط بحرانی تبدیل میکند. گروههای امدادی و سازمانهای محلی میتوانند از این ابزار برای ارزیابی سریع کیفیت آب در محل استفاده کنند. علاوه بر این، امکان ثبت و اشتراکگذاری دیجیتال نتایج میتواند به بهبود هماهنگی در مدیریت بحران کمک کند.
پژوهشگران معتقد هستند که این فناوری میتواند باعث توسعه سامانههای پایش گستردهتر و حتی شناسایی سایر نشانگرهای زیستی در آینده شود. ترکیب سرعت، دقت و سادگی در این ابزار، آن را به یک راهکار نوآورانه برای ارتقای سلامت عمومی و مدیریت منابع آبی تبدیل کرده است.
