حسگر تشخیص آلودگی آب با کمک تلفن همراه

امروزه وجود آلودگی‌های فلزات سنگین در منابع آبی و محیط زیست سلامت انسان را به شدت تهدید می‌کند و تجمع و عدم متابولیزه شدن این فلزات در بدن باعث بروز بیماری‌هایی مانند آسیب سیستم عصبی، ناراحتی‌های گوارشی و عصبی، دردهای عضلانی و سرطان می‌شود.

آلودگی‌های ناشی از سم فلزات سنگین در آب‌های آشامیدنی سالیانه باعث مرگ ۳.۵ میلیون نفر از مردم در سراسر جهان می‌شود. فعالیت‌های انسانی، کودها و سموم شیمیایی، پیشرفت و توسعه صنعت و عوامل طبیعی مانند آتشفشان از منابع ورود فلزات سنگین به محیط زیست به شمار می‌آید.

آب سالم و زیر ساخت‌های آن برای سلامت بشر در اکو سیستم و همچنین کاربردهای اقتصادی و صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار است. زیر ساخت‌های آب ممکن است به صورت مستقیم و یا با وارد شدن سم و بیماری در معرض آلودگی قرار گیرند به علاوه این موضوع از نظر امینت و حفاظت در شرایط خاص ایجاد اختلالات نیز لزوم استفاده از سیستم‌های تشخیص آلودگی با دقت، سرعت و انتخاب پذیری بالا را بیشتر می‌سازد.

از این رو شناسایی فلزات سنگین در منابع آبی نظیر رودخانه‌ها،‌ دریاچه‌ها و آب آشامیدنی از اهمیت بالایی برخوردار است. روش‌های قدیمی برای شناسایی یون‌های فلزات سنگین در آب زمان بر بوده و نیازی به تجهیزات آزمایشگاهی حجیم، گران قیمت، پیچیده و همچنین تعداد زیادی نیروی انسانی آموزش دیده دارد.

محققان ایرانی موفق به تشخیص فلزات سنگین آب با استفاده از فناوری نانو به کمک تلفن همراه شدند.

طبق گفته پژوهشگران از مزایای استفاده این دستاورد می‌توان به پایش دقیق سلامت آب با هزینه معقول، قابلیت حمل و جابجایی آسان، تشخیص سریع آلودگی آب، امکان پردازش، تجزیه و تحلیل و ذخیره نتایج با تلفن همراه، عدم نیاز تجهیزات آزمایشگاهی گران قیمت و پیچیده، عدم نیاز به نیروی انسانی متخصص و کاهش خطای نیروی انسانی و همچنین میزان نمونه برداری بسیار پایین اشاره کرد.

محصول نهایی این طرح می‌تواند بر اساس نیاز به تشخیص هر نوع فلز سنگین مورد نظر تولید شود. در این محصول شناساگر محصول به هر فلز به نانو ذرات متصل و در محیط نمکی شناسایی انجام می شود.

این دستگاه شامل یک بخش مکانیکی سبک و قابل حمل است که به تلفن همراه متصل می‌گردد و امکان تشخیص فلزات سنگین در مکان‌های دور افتاده را فراهم می‌کند. این حسگر بر اساس اندازه گیری میزان نسبی رنگ ها کار می‌کند و قادر است غلظت‌های کم جیوه، سرب و آرسنیک را در آب تشخیص دهد.

حسگر مذکور با استفاده از تلفن همراه هوشمند عکس برداری کرده و اطلاعات را پردازش می‌کند و سپس نتایج را نشان می‌دهد.

در حال حاضر اندازه‌گیری فلزات سنگین آب با استفاده از سیستم‌های کروماتوگرافی گازی،‌ طیف سنجی جذب اتمی را انجام می‌دهند. با توجه به اینکه این روش‌ها نیاز به صرف وقت زیاد و نمونه برداری دارد و از همه مهم‌تر این که امکان استفاده از این روش‌های آزمایشگاهی در محل نمونه گیری فراهم نیست. این دسته از روش‌هایی که نوعی رقبای غیر مستقیم برای محصول حاضر به شمار می‌آیند در حال جایگزینی با روش‌های نوینی هستند که از نظر زمان و سهولت کاربرد و مزیت داشته باشند.

در سال‌های اخیر روش‌هایی برای آنالیز فلزات سنگین در محل نمونه گیری در حال توسعه است که شرکت‌های سازنده انواع سنسورهای تشخیص فلزات سنگین نمونه دستگاه‌ها قابل حمل را وارد بازار کرد‌ه‌اند که هم اکنون قیمت بالایی داشته و دسترسی به آن‌ها در کشور سخت است.

منبع: باشگاه خبرنگاران جوان

24