Un dispositivo stampato in 3d che misura i nitriti nell’acqua potabile

Il dispositivo portatile economico stampato in 3D  misura la qualità dell’acqua Nei paesi in via di sviluppo, una delle principali cause di morte rimane ancora l’acqua contaminata. C’è un grande bisogno di dispositivi che possano misurare – e migliorare – la qualità dell’acqua, in particolare nelle aree remote. In un documento intitolato ” Dispositivo portatile per la rilevazione di saggi colorimetrici “, un gruppo di ricercatori dell’Università della British Columbia discute di come hanno usato la stampa 3D per creare un dispositivo diagnostico portatile economico per una rapida rilevazione della qualità dell’acqua, dell’acidità e della concentrazione di nitrati.

Il nitrito, in particolare, è stato scelto come analita per essere rilevato dal dispositivo perché è un importante inquinante dell’acqua in tutto il mondo.

“Il nitrito è ampiamente usato come conservante e additivo nella produzione alimentare, candeggina e coloranti nell’industria, e fertilizzante in agricoltura”, ha detto il ricercatore George Luka. “Tuttavia, è classificato come un pericolo per la salute perché l’alta concentrazione di nitriti nell’acqua può causare molte malattie come metaemoglobinemia, aborti e difetti del sistema nervoso centrale alla nascita”.

I ricercatori hanno sviluppato un dispositivo stampato 3D relativamente semplice che è alimentato a batteria, connesso in modalità wireless e dotato di un Raspberry Pi per l’elaborazione, l’archiviazione e lo scambio dei dati. Un LED fornisce retroilluminazione e una fotocamera digitale con risoluzione da 8 megapixel viene utilizzata per l’immagine e la registrazione del cambiamento di colore in cinque diverse cuvette contenenti i reagenti specifici necessari per eseguire il dosaggio colorimetrico.

“L’utilizzo di un dispositivo standalone anziché uno smartphone riduce anche i potenziali arretramenti causati dai nuovi modelli di telefoni in futuro e le eventuali incompatibilità che potrebbero verificarsi”, ha affermato Luka.
Inoltre, rispetto alle immagini scattate dagli smartphone, l’uso di una telecamera fissa riduce il rischio di errore umano, che può compromettere la ripetibilità, la sensibilità e l’affidabilità dei test colorimetrici. Tuttavia, i ricercatori prevedono la possibilità di utilizzare uno smartphone per l’emissione di dati in futuro, per aumentare ulteriormente l’accessibilità senza compromettere l’accuratezza o la precisione.

Oltre all’analisi dell’acqua, il dispositivo può potenzialmente essere utilizzato anche per analisi delle urine e altri dosaggi colorimetrici per applicazioni ambientali e mediche.

In molti altri casi, la stampa 3D è stata utilizzata per sviluppare dispositivi per misurare e / o migliorare la qualità dell’acqua. Un materiale stampabile 3D è stato sviluppato all’inizio di quest’anno con la possibilità di rimuovere gli inquinanti sia dall’acqua che dall’aria, e tutti, dagli studenti universitari ai bambini delle scuole elementari,  hanno escogitato idee per semplici sistemi di filtrazione dell’acqua, utilizzando la stampa 3D per la prototipazione o la produzione al fine di ridurre costi e tempo. Il dispositivo sviluppato dai ricercatori della University of British Columbia non filtra né pulisce l’acqua, ed è solo una prova di concetto in questo momento, ma mostra molte promesse per la rilevazione di inquinanti nocivi nell’acqua, potenzialmente per prevenire malattie e decessi. La sua portabilità significa che può essere facilmente utilizzato in località remote, dove i test di qualità dell’acqua sono i più critici, e la sua fabbricazione facile e poco costosa significa che può essere implementato rapidamente in tutto il mondo. Questa dimostrazione del concetto ha un grande potenziale di utilizzo anche in agricoltura e medicina.

Gli autori del documento includono Luka, E. Nowak, J. Kawchuk, M. Hoorfar e H. Najjaran.

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