Preiswertes 3D-gedrucktes tragbares Gerät misst die Wasserqualität

In Entwicklungsländern ist eine der häufigsten Todesursachen nach wie vor Krankheiten, die durch Wasserverschmutzung verursacht werden. Es besteht ein großer Bedarf an Geräten, die die Wasserqualität insbesondere in abgelegenen Gebieten messen und verbessern können. In einem Artikel mit dem Titel „Portable device for the detection of colorimetric assays“ diskutiert eine Gruppe von Forschern der University of British Columbia, wie sie mithilfe des 3D-Drucks ein kostengünstiges, tragbares Diagnosegerät für die schnelle Erkennung von Wasserqualität, Säuregrad und Nitratkonzentration geschaffen haben.

Insbesondere Nitrit wurde zur Messung für das Gerät ausgewählt, da es weltweit ein bedeutender Wasserverschmutzer ist.

“Nitrit wird häufig als Konservierungsmittel und Zusatzstoff in der Lebensmittelproduktion, als Bleichmittel und Farbstoffe in der Industrie und als Düngemittel in der Landwirtschaft verwendet”, sagte der Forschungsingenieur George Luka. “Es wird jedoch als gesundheitsgefährdend eingestuft, da eine hohe Nitritkonzentration im Wasser bei der Geburt viele Krankheiten wie Methämoglobinämie, Fehlgeburten und Defekte des zentralen Nervensystems verursachen kann.”

Die Forscher entwickelten ein relativ einfaches 3D-gedrucktes Gerät, das batteriebetrieben, drahtlos angeschlossen und mit einem Raspberry Pi zur Datenverarbeitung, -speicherung und -austausch ausgestattet ist. Eine LED bietet eine Hintergrundbeleuchtung und eine Digitalkamera mit 8 Megapixel Auflösung wird verwendet, um die Farbänderung in fünf verschiedenen Küvetten abzubilden und aufzuzeichnen, die die spezifischen Reagenzien enthalten, die zur Durchführung des kolorimetrischen Messung erforderlich sind.

“Die Verwendung eines Standalone-Geräts anstelle eines Smartphones verringert auch die potenziellen Fehler, die durch neue Modelle von Mobiltelefonen in der Zukunft verursacht werden, und mögliche Inkompatibilitäten”, sagte Luka.

Verglichen mit Bildern, die von Smartphones aufgenommen wurden, verringert die Verwendung einer festen Kamera das Risiko von menschlichen Fehlern, was die Wiederholbarkeit, Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit von kolorimetrischen Messungen beeinträchtigen kann. Die Forscher sehen jedoch die Möglichkeit vor, in Zukunft Daten mit einem Smartphone auszugeben, um die Zugänglichkeit weiter zu verbessern, ohne dabei die Genauigkeit oder Genauigkeit zu beeinträchtigen.

Neben der Wasseranalyse kann das Gerät möglicherweise auch für die Urinanalyse und andere kolorimetrische Messung für Umwelt- und medizinische Anwendungen verwendet werden.

Autoren der Arbeit sind G.S. Luka, E. Nowak, J. Kawchuk, M. Hoorfar und H. Najjaran ein.