تشخیص سلامت آب با گوشی هوشمند

برنامه جدیدی از دانشگاه "هیوستون"(Houston) می‌تواند راه حلی کم‌هزینه برای ساکنین مناطقی باشد که به آب سالم دسترسی ندارند و مایل به شناسایی اینکه آیا آب آشامیدنی آنها حاوی سطوح خطرناک سرب است یا خیر، هستند.به گفته تیم توسعه دهنده، همه چیزی که این سیستم لازم دارد، یک گوشی هوشمند و یک لنز کم هزینه ساخته شده با یک چاپگر جوهر افشان است و می‌تواند سلامتی افراد را تامین کند.این سیستم در اصل برای مردم شهر فلینت در ایالت میشیگان آمریکا طراحی شده است، چرا که از چهار سال پیش که منبع تامین آب خود را عوض کردند، سرب در آب آشامیدنی این شهر دیده می‌شود و خطراتی برای بیش از 100 هزار ساکن این منطقه به وجود آورده است.مشکل در حدی بود که حتی الون ماسک هم اعلام کرد می‌خواهد یک راه حل برای تصفیه آب این منطقه پیدا کند.اما هنوز ساکنان این منطقه از آب معدنی و فیلترهای قوی برای تصفیه آب لوله‌کشی استفاده می‌کنند و قول داده شده است که این مشکل بعد از 2020 حل شود!

راه حل مبتنی بر گوشی هوشمند
در حالی که پیدا کردن یک راه حل نهایی برای حل بحران آب منطقه فلینت نیاز به بیش از یک دستگاه دارد، محققان دانشگاه هیوستون می‌خواهند تعداد افراد در معرض خطر را کاهش دهند.راه حل آنها ترکیبی از نانورنگ‌سنج(nano-colorimetry) با نوعی میکروسکوپ میدان تاریک است. این دستگاه به یک پلتفرم میکروسکوپ گوشی هوشمند متصل می‌شود و می‌تواند سطوح غیر استاندارد سرب را در آب شناسایی کند.

محققان نوشتند: نانورنگ‌سنج گوشی هوشمند سریع و کم‌هزینه است و شهروندان را قادر می‌سازد تا میزان سرب را در آب آشامیدنی، تقریبا در هر محیطی بررسی کنند.تیم توسعه دهنده خاطرنشان کرد که حتی میزان ناچیزی از سرب می‌تواند به مشکلات جدی سلامتی از جمله آسیب‌های عصبی منجر شود که می‌تواند به ویژه به کودکان و سالمندان آسیب برساند.این تیم تحت رهبری "وی-چوان شی" استادیار مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه هیوستون بود. وی با دانشجویانش کار کرد تا گوشی هوشمند را به میکروسکوپ تبدیل کند.

آنها داده‌ها را با تجزیه و تحلیل رنگ برای تشخیص ذرات سرب در اندازه نانو ترکیب کردند. آنها یک "میکروسکوپ گوشی هوشمند" را با استفاده از یک گوشی هوشمند ارزان قیمت به نامLumia 640 و دوربین 8 مگاپیکسلی‌اش ایجاد کردند.شی گفت که این روش مؤثرتر از سایر اشکال تشخیص سرب در آب است و گفت امیدوار است که این دستگاه بتواند به مردم در سراسر دنیا کمک کند.وی افزود: ما می‌خواستیم مطمئن شویم که می‌توانیم کاری کنیم که از نظر تشخیص سرب در استاندارد EPA سودمند باشد.

رنگ‌سنجی
رنگ‌سنجی عبارت است از تبدیل ماده هدف که محلول است، با مواد شیمیائی خاص به یک ماده رنگی. این ماده رنگی هرچه پرنگ‌تر باشد نشانه غلظت بیشتر ماده هدف است.این رنگ با رنگ تولید شده از ماده هدف با غلظت معین مقایسه می‌شود. سپس میزان ماده هدف با استفاده از عمل تناسب بدست می‌آید.در رنگ‌سنجی از دستگاهی به نام اسپکتروفتومتر استفاده می‌شود. در این دستگاه نور تک‌رنگ از محلول عبور کرده و میزان جذب نور توسط محلول رنگی، سبب تولید جریان الکتریسته می‌شود. این فرآیند صفحه دیجیتال یا عقربه را به حرکت در می‌آورد.