Lo spettrometro a basso costo stampato in 3d con meno di 100 dollari

C’è una richiesta di strumenti di chimica a prezzi accessibili. Uno degli strumenti più utili, ma finanziariamente fuori portata per la maggior parte degli studenti è sicuramente lo spettrometro.

Spettrometro stampato in 3d 01Così lo studente Ben Hickman  dell’Università delle Hawaii ha deciso di progettare lo strumento di precisione e di stamparlo in 3d.
Dopo alcuni tentativi di progettare uno spettrometro con staffe e altri componenti dal negozio locale ha capito che non poteva   riprodurre sempre l’allineamento richiesto per uno spettrometro.

Questo è il punto dove la stampa 3D e Brian Chee sono venuti in soccorso. Dopo un certo numero di tentativi per  superare la curva di apprendimento sia dal punto di vista ottico e sia dal punto di vista della stampa 3D, finalmente si è ottenuto uno spettrometro

Seguendo  l’obiettivo del movimento publiclab.org che ha come scopo “democratizzare” gli strumenti scientifici di indagine, il progetto  riduce il costo di ingresso per indagare la composizione chimica. Con l’ obiettivo di ottenere uno strumento di base attorno ai 100 dollari  e utilizzando delle cuvette dei prismi ottici  standard, questo spettrometro può portare la spettrometria nelle istituzioni educative, anche scarsamente finanziate come pure permettere ai cittadini interessati di monitorare il proprio quartiere e il proprio territorio.

Hickman attualmente lavora per l’Università delle Hawaii neel dipartimento di oceanografia, dove la spettrometria è un modo di vita. Normalmente estremamente costosa, gli spettrometri forniscono un modo per mappare e monitorare la chimica dell’acqua negli oceani di tutto il mondo. Ma con cartellini dei prezzi che vanno dalle  migliaia alle centinaia di migliaia di dollari, questo tipo di strumento di scienza di base è di gran lunga fuori dalla portata della maggior parte delle scuole.

Ecco quindi la forza di questo progetto che permette in un certo senso la spettrometria di massa. Anche a livello Universitario permetterebbe agli studenti di averne sempre qualcuno a disposizione senza doversi immettere in lunghe file d’attesa.

Mentre  per l’hobbista casa, questo strumento fornisce  un modo per testare l’eventuale inquinamento delleproprie fonti d’acqua , e per determinare se l’invecchiamento dei tubi   stiano   introducendo composti sconosciuti in casa.

Il principio di funzionamento di base dello spettrometro è semplice una quantità nota di luce bianca attraverso un campione,  utilizzando un reticolo di diffrazione il raggio viene diviso ,e quindi in base alla lunghezza d’onda di luce assorbita  si determina la composizione.  Questo perché ogni atomo o molecola in grado di assorbire solo alcune componenti della luce, che dà ad ogni atomo o molecola una sorta di impronta digitale, letta dallo spettrometro.

Lo Spettrometro attuale andrà migliorato i prossimi passi previsti sono :

Aggiungere la capacità di misurare la fluorescenza allo spettrometro
Aggiornare il sistema GUI per più piattaforme
Progettare  un sistema di iniezione automatico per automatizzareil movimento del campione.
Torbidità e CDOM – inserire dei sensori per determinare la qualità dell’acqua
Progettazione di un datalogger autonomo in modo che lo strumento possa essere lasciato nel campo

 

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