Sensor hizi za bei nafuu zinaweza kufuatilia viongozi katika maji ya nyumbani
Wen-Chi Lin anaonyesha muundo wake wa sensorer ya elektroniki inayoongoza. Inaweza kuwezesha miji na wamiliki wa nyumba kubainisha mabomba ambayo huchafua maji na risasi. (Mikopo: Evan Dougherty / Mawasiliano ya Uhandisi ya Michigan na Uuzaji / U. Michigan)

Sensor mpya ya elektroniki inaweza kufuatilia ubora wa maji katika nyumba au miji, kwa kuwajulisha wakazi au viongozi wa kuwepo kwa risasi ndani ya maji ndani ya siku tisa-wote kwa karibu $ 20.

Shida ya maji ya Flint ilionyesha taifa kwamba mifumo ya zamani ya maji inayoaminika kuwa imara kwa miongo inaweza ghafla kufunua maelfu ya watu kwa neurotoxin ikiwa mabadiliko ya corrode ya ubora wa maji husababisha bomba.

Kwa kuongezea, vipimo vya kawaida vya sampuli ya maji vinahitaji watumiaji kuendesha maji yao kwa dakika kadhaa, wakikosa risasi yoyote inayoingia ndani ya maji kutoka kwa mabomba ya nyumba.

Mark Burns, profesa wa uhandisi wa kemikali katika Chuo Kikuu cha Michigan, na wenzake waliamua kuunda sensa ya bei rahisi ambayo inaweza kuwekwa kwenye sehemu muhimu katika mifumo ya maji ya jiji na vile vile kwenye bomba kwenye nyumba.

"Natumai itakuwa na athari kwa sababu inatisha kufikiria juu ya kuwa na risasi ndani ya maji yako," Burns anasema.

innerself subscribe mchoro

Ujanja ni kutenganisha risasi kutoka kwa metali zingine zote ambazo zinaweza kuwapo ndani ya maji, nyingi ni hatari tu kwa viwango vya juu sana.

"Kwa kuwa chuma ni chuma cha kawaida ndani ya maji na kimsingi haina madhara (kando na kuwa na harufu mbaya), tunaona inaingilia sensa yetu," anasema Wen-Chi Lin, mhitimu wa udaktari wa uhandisi wa kemikali hivi karibuni.

Kwa hivyo, alitengeneza sensa ambayo inaweza kutofautisha kati ya risasi na metali zingine kama chuma. Inategemea jozi mbili za elektroni. Electrode chanya na jirani yake wa upande wowote huanzisha mazingira duni ya elektroni, wakati elektroni hasi na jirani yake wa upande wowote huunda mazingira tajiri ya elektroni.

Elektroni hasi hutoa elektroni kwa ioni chanya, ikinasa metali nyingi. Vyuma tayari vimeoksidishwa ndani ya maji, ikimaanisha wameachana na elektroni zao, kwa hivyo wanapendelea fursa ya kurudisha elektroni.

Walakini, risasi huvutiwa na upande mzuri wa seti ya elektroni-ndio chuma pekee chenye uchafu ambayo hupoteza elektroni zaidi na kuoksidisha zaidi.

Lin alijaribu sensorer katika mazingira anuwai: maji ya bomba na maji kutoka bomba halisi, iliyochorwa na metali au la. Kama risasi inaendelea juu ya elektroni chanya, mwishowe hufikia elektroni ya upande wowote, kufunga mzunguko na kutoa voltage. Juu ya ishara ya volt moja, mfumo unasajili hit.

Ni hadithi kama hiyo kwenye elektroni hasi, ikichukua mkusanyiko mkubwa wa chuma, zinki, na shaba, ambayo inaweza pia kuwa wasiwasi wa kiafya. Sensor inaweza kutofautisha kati ya shida ya kuongoza na shida na moja ya metali zingine.

"Kunaweza kuwa na programu ambayo ingefuatilia bomba zote, na inaweza kukutumia ujumbe wa barua pepe wakati iligundua tukio," Burns anasema.

Lin alikuwa anajua vyema vyema vya uwongo-kugundua kunamaanisha kuwa elektroni haipo kwa kazi nzuri (lakini sio sensa nzima), na inaweza kusababisha hofu isiyo ya lazima kwa familia au afisa.

Uwezo mmoja wa tahadhari ya uwongo ya uwongo ni ikiwa mkusanyiko wa shaba uko juu sana. Shaba ni nzuri sana kwa kuchukua elektroni za ziada ambazo zinaweza kujengwa kwenye elektroni ya upande wowote karibu na elektroni chanya. Lakini shaba huunda tu voltage katika viwango vya juu, inakaribia kikomo chake cha Wakala wa Ulinzi wa Mazingira wa sehemu 1,300 kwa bilioni.

Kiongozi, kwa upande mwingine, inaonyesha sehemu 15 kwa bilioni — kikomo chake cha EPA — baada ya wiki moja. Kiwango hiki cha mfiduo hakifikiriwi kuinua kiwango cha damu kwa watu wazima, kulingana na Vituo vya Udhibiti wa Magonjwa. Mkusanyiko mkubwa wa risasi, sehemu 150 kwa bilioni, ilichukuliwa baada ya siku moja au mbili tu, kulingana na kemia ya maji.

Lin anaamini kuwa pamoja na uboreshaji, elektroni chanya inaweza kuwa bora bado katika kuvutia risasi lakini sio shaba.

{youtube}https://www.youtube.com/watch?v=iTaJrfHiglU{/youtube}

Utafiti unaonekana ndani Analytical Chemistry.

Chuo Kikuu cha Michigan kilifadhili kazi hiyo kupitia Usomi wa Barbour, Ushirika wa Predoctoral wa Rackham, na Ualimu wa TC Chang.

chanzo: Chuo Kikuu cha Michigan

Vitabu kuhusiana:

at InnerSelf Market na Amazon