ابتكار مذهل.. فحص جودة الماء من خلال الهاتف الذكي (فيديو)
شفق نيوز/ في سابقة تعد الأولى من نوعها، نجح فريق بحثي من قسم الهندسة الكيميائية والحيوية في جامعة كامبريدج البريطانية في التوصل إلى طريقة مبتكرة، ستتيح لمستخدمي شاشات اللمس في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية استكشاف الملوثات في مياه الشرب في الوقت الحقيقي قبل تناولها، وذلك من خلال سكب قطرة ماء على الشاشة، بحسب موقع Cambridge Network لأخبار التكنولوجيا.
وعرض الباحثون كيف أن شاشات اللمس مثالية لاستخدامها في تحديد الملوثات الأيونية الشائعة في التربة ومياه الشرب، من خلال إسقاط عينات سائلة على الشاشة، حيث أظهرت النتائج أن حساسية مستشعر الشاشة التي تعمل باللمس قابلة للمقارنة مع معدات المختبر، ما يجعلها مفيدة للاستخدام في الأماكن منخفضة الموارد.
وبين رونان دالي الباحث المشارك في الدراسة أن شاشة الهاتف الذكي العادي مغطاة في شبكة من الأقطاب الكهربائية، حيث إنها حساسة لتفسير حركة الأصبع.
وذكر أنه وفريقه طوروا طريقة تتيح تكنولوجيا شاشات اللمس الذكية، لاستشعار أيونات الكهرل الموجودة في الماء والتربة وقراءتها، مثلما تفسر حركة الإصبع، وبدون الحاجة إلى تغيير الشاشة بشكل أساسي.
واستخدم الفريق البحثي عمليات محاكاة حاسوبية للتحقق من صحة التقنية، باستخدام شاشة تعمل باللمس صنعت خصيصاً من قبل شركتين لصناعة شاشات اللمس في بريطانيا، على غرار تلك المستخدمة في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية.
وخلال التجربة، سكب الباحثون 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.
ويأمل الفريق البحثي مواصلة تطوير التكنولوجيا حتى تتمكن من الكشف عن مجموعة واسعة من الجزيئات الضارة في المياه والتربة، مثل اكتشاف المعادن الثقيلة في الماء كمادة الرصاص السامة.
كما توقع الباحثون 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.
