شاهد بالفيديو.. الكشف عن ملوثات مياه الشرب باستخدام الهاتف الذكي
تمكن فريق علمي بقسم الهندسة الكيميائية والحيوية في جامعة كامبريدج البريطانية من التوصل إلى طريقة مبتكرة للكشف عن الملوثات في مياه الشرب باستخدام الهاتف الذكي.
كشف الفريق العلمي طريقة عمل شاشات اللمس في الهواتف الذكية بطريقة مثالية لاستخدامها في تحديد الملوثات الأيونية الشائعة في مياه الشرب، وذلك من خلال إسقاط عينات سائلة على الشاشة.
ولكن هذه الشاشة صنعت خصيصاً من قبل شركتين لصناعة شاشات اللمس في بريطانيا، على غرار تلك المستخدمة في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية.
وخلال التجربة، سكب الفريق العلمي قطرات سوائل مختلفة على الشاشة لقياس التغيير في السعة الكهربائية للشاشة، وسجل القياسات من كل قطرة باستخدام برمجيات حاسوبية لاختبار شاشة اللمس المعيارية.
وأظهرت التجارب أن جميع الأيونات الموجودة في السوائل تتفاعل مع المجالات الكهربائية للشاشة بشكل مختلف، اعتمادًا على تركيز الأيونات وشحنتها الكهربائية.
من جانبه، شرح سيباستيان هورستمان، المؤلف الأول في الدراسة، أن عمليات المحاكاة أظهرت أين يتفاعل المجال الكهربائي مع قطرة السائل“، مبيناً أنها في الوقت الحالي مثاليةً لاستشعار التلوث الأيوني في مياه الشرب.
وفي الأنظمة الحالية المتبعة، يتم ضبط حساسية شاشات الهاتف والجهاز اللوحي للأصابع، حيث أوضح باحثو جامعة كامبريدج أن ”هذه الحساسية يمكن أن تتغير في جزء معين من الشاشة عن طريق تعديل تصميم القطب الكهربائي لهذه الشاشات لاستشعار تلوث المياه والتربة“.
وقال هورستمان: ”أثبتت التقنية نظرياً أنه يمكن إضافة قطرة ماء على شاشة الهاتف قبل شربها، للتأكد من أنها آمنة“، مؤكداً أن تطبيقا مبكرا واحدا للتكنولوجيا يمكن استخدامه للكشف عن التلوث بالزرنيخ في مياه الشرب.
والزرنيخ ملوث شائع موجود في المياه الجوفية في أجزاء كثيرة من العالم، ولكن معظم أنظمة المياه في بلديات المدن تفحصها وتفلترها قبل أن تصل إلى صنابير مياه منازل السكان.
ومع ذلك، تواجه أجزاء من العالم مشكلة تلوث المياه بالزرنيخ الخطير؛ بسبب شح محطات معالجة المياه لديها.
كما توقع الفريق العلمي تطوير التقنية الجديدة يوما ما لمجموعة واسعة من تطبيقات الاستشعار، بما في ذلك لأغراض التشخيص البيولوجي والتشخيص الطبي مباشرة من الهاتف الذكي في جيب مستخدمه.
وكانت بحوث سابقة استخدمت القوة الحاسوبية للهاتف الذكي في تطبيقات الاستشعار، لكنها اعتمدت على الكاميرا أو الأجهزة الخارجية، حيث يتطلب ذلك إجراء تغييرات كبيرة على الشاشة.
ويأمل الفريق العلمي مواصلة تطوير التكنولوجيا حتى تتمكن من الكشف عن مجموعة واسعة من الجزيئات الضارة في المياه، مثل اكتشاف المعادن الثقيلة في الماء كمادة الرصاص السامة.
