ضدعفونی آب با کپسول هوشمند کرهای
پژوهشگران کره جنوبی کپسول کوچکی طراحی کردهاند که تنها با چند ثانیه تکان دادن، انرژی مورد نیاز خود را تأمین کرده و قادر است کیفیت آب را بررسی و در صورت نیاز آن را ضدعفونی و اطلاعات آلودگی آب را به تلفن همراه یا ساعت هوشمند کاربر ارسال کند و میتواند راهکاری کمهزینه و کاربردی برای تأمین آب آشامیدنی سالم، بهویژه در مناطق محروم و شرایط بحرانی باشد.
به گزارش سیناپرس، کپسول ساخت دانشمندان کره جنوبی که با لرزش کار میکند، آب آشامیدنی ناسالم را مورد بررسی قرار میدهد و آن را ضدعفونی میکند.
واقعیت تکاندهندهای که توسط «سازمان جهانی بهداشت»(WHO) مطرح شده، این است که در قرن بیستویکم از هر چهار نفر یک نفر هنوز به آب آشامیدنی سالم و تمیز دسترسی ندارد. این آمار در زمان وقوع بلایای طبیعی که زیرساختها یا منابع آسیب میبینند، کمی افزایش مییابد.
راهکارهایی مانند تصفیه متمرکز و برخی کیتهای شیمیایی گران هستند، اما ممکن است به زودی جایگزین ارزانی وجود داشته باشد. پژوهشگران کره جنوبی یک کپسول تصفیه آب خودشارژکننده را ساختهاند و با موفقیت آزمایش کردهاند که میتواند آب را مورد بررسی قرار دهد و در صورت نیاز، آن را ضدعفونی کند.
این گروه پژوهشی، نوآوری خود و نحوه عملکرد آن را در مقالهای شرح دادهاند. این کپسول موسوم به «FDGD» مانند یک غلاف پلاستیکی کوچک شناور روی سطح آب است.
برای کار کردن کپسول، کافی است آن را برای چند ثانیه تکان دهید تا آهنربای داخلی از طریق یک سیمپیچ حرکت کند و باعث ایجاد جریان برق شود. جریان برق، یک حسگر داخلی که رسانایی الکتریکی آب را اندازهگیری میکند، تغذیه میکند و بلافاصله دادههای کیفیت آب را به تلفن هوشمند یا ساعت هوشمند کاربر میفرستد.
این حسگر، آب را از نظر معیار «کل جامدات محلول» بررسی میکند که معیاری برای تعیین مقدار کل مواد معدنی و نمکهاست. این معیار به عنوان نشانهای از آلودگی استفاده میشود، زیرا منابع آلودگی معمول مانند رواناب کشاورزی، یونهایی را آزاد میکنند که رسانایی آب را تغییر میدهند.
دستگاه پس از خواندن اطلاعات تعیین میکند که آیا آب در محدوده شیمیایی ایمن قرار دارد یا خیر. اگر چنین باشد، کپسول را در آب میاندازید تا ضدعفونی آغاز شود. حرکت ملایم آب، الکتریسیته ساکن ایجاد میکند که مجموعهای از میلههای میکروسکوپی را در قسمت بیرونی غلاف تغذیه میکند. این میلهها نیروهای الکترواستاتیکی قوی را روی سطح دستگاه ایجاد میکنند که به غشاهای بیرونی ویروسها و باکتریهای مجاور آسیب میرسانند و آنها را غیرفعال میکنند. این روش «الکتروپوراسیون»(Electroporation) نام دارد.
پژوهشگران، کپسول را در ظروفی آزمایش کردند که تا چهار لیتر آب را در آزمایشگاه با سرعتهای متفاوت نگه میداشتند. آنها تعداد زیادی از باکتریهای رایج مانند «اشریشیا کلی»(Escherichia coli) و ویروسها را به نمونههای گوناگون آب از جمله آب رودخانه و آب لولهکشی وارد کردند. این کپسول با موفقیت ۹۹.۹۹۹۹ درصد از کل باکتریها و ویروسها را در نمونههای گوناگون غیرفعال کرد.
پژوهشگران در مقاله خود نوشتند: این پژوهش یک کپسول قابل حمل را ارائه داده است که از طریق القای الکترومغناطیسی و برقرسانی تماسی با استفاده از انرژی جنبشی، برق تولید میکند تا تشخیص و ضدعفونی همزمان آب را براساس تقاضا و بدون نیاز به برق بیرونی یا مواد شیمیایی امکانپذیر کند.
آنها اکنون به دنبال راههایی برای بهبود دستگاه خود به منظور استفاده گسترده هستند. اگر این کپسول در نهایت به بازار برسد، انتظار میرود گزینهای بسیار مقرونبهصرفه برای کسانی باشد که بیشترین نیاز را به آن دارند.
به نقل از ایسنا، در ادامه مقاله آمده است: وقتی به آب نیاز باشد، مردم میتوانند آب ناسالم را جمعآوری کنند و از یک کپسول FDGD مقرونبهصرفه برای پاکسازی آن استفاده کنند.
این پژوهش در مجله «Nature Water» به چاپ رسید.
