Дата публикации: 30 июля 2021 г.

Кембриджский университет: смартфон может показать уровень загрязнения воды

Технология сенсорного экрана, используемая в смартфонах и планшетах, без каких-либо модификаций также может использоваться в качестве мощного датчика. С помощью смартфона можно определять уровень загрязненности воды и не только, утверждают ученые.

Изображение: источника.

Исследователи из Кембриджского университета продемонстрировали, как типичный сенсорный экран можно использовать для определения распространенных ионных загрязнителей в почве или питьевой воде путем нанесения жидких образцов на экран.

Видео: источника.

Впервые ученые продемонстрировали чувствительность сенсорного экрана сравнимую с чувствительностью типичного лабораторного оборудования, что делает аппарат полезным в условиях ограниченных ресурсов.

Статья об исследовании опубликована в журнале Sensors and Actuators B.

«Мы хотели знать, можем ли мы взаимодействовать с технологией по-другому, без необходимости кардинально менять экран», - сказал д-р Ронан Дейли (Ronan Daly) из Кембриджского института производства (Cambridge’s Institute of Manufacturing), который руководил исследованием. «Вместо того, чтобы интерпретировать сигнал от вашего пальца, что, если бы мы могли получить сенсорный экран для считывания электролитов, поскольку эти ионы также взаимодействуют с электрическими полями ?».  

Исследователи пипетировали различные жидкости на экран, чтобы измерить изменение емкости и записали измерения для каждой капли с помощью стандартного программного обеспечения для тестирования сенсорных экранов. Все ионы в жидкостях по-разному взаимодействуют с электрическими полями экрана в зависимости от концентрации ионов и их заряда.

«Наше моделирование показало, где электрическое поле взаимодействует с каплей жидкости. Затем в наших экспериментах мы обнаружили линейную тенденцию для ряда электролитов, измеренных на сенсорном экране», - сказал главный автор автор кандидат наук Себастьян Хорстманн (Sebastian Horstmann). «Датчик насыщается при концентрации анионов около 500 микромоль, что может коррелировать с проводимостью, измеренной рядом. Это окно обнаружения идеально подходит для обнаружения ионного загрязнения питьевой воды».  

Одним из первых применений этой технологии может быть обнаружение мышьяка в питьевой воде. Мышьяк - еще один распространенный загрязнитель, обнаруживаемый в грунтовых водах во многих частях мира, но большинство муниципальных систем водоснабжения фильтруют его до того, как попадут в бытовой кран. Однако в тех частях мира, где нет водоочистных сооружений, загрязнение мышьяком представляет собой серьезную проблему.

«Теоретически вы можете добавить в телефон каплю воды перед тем, как его выпить, чтобы убедиться, что она безопасна», - сказал Дейли.

Хотя теперь можно обнаруживать ионы с помощью сенсорного экрана, исследователи надеются и дальше развивать эту технологию, чтобы она могла обнаруживать широкий спектр молекул. Это может открыть огромный спектр потенциальных приложений для здоровья.

Источник: cam.ac.uk

Гасанбекова Л. А. Оценка эффективности финансово-хозяйственной деятельности государственных унитарных предприятий Практическое пособие / Л. А. Гасанбекова, В. И. Никитина, Б. В. Сошников; под общ. науч. ред. канд. экон. наук О. А. Коробко. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2019. – 49 с. (ISBN 978-5-904670-54-2). Доступна электронная версия печатного издания.

Вопросы контроля хозяйственной деятельности и финансового аудита, национальной безопасности, системного анализа и управления Сборник материалов III Всеросс. науч.-практ. конф., г. Москва, 29 декабря 2017. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2018. – 200 с. (ISBN 978-5-904670-53-5). Доступна электронная версия печатного издания.

открыть полный список изданий Центра →