Smartfonunuz suyu içmək üçün necə təhlükəsiz edə bilər?

Smartfonunuz suyu içmək üçün necə təhlükəsiz edə bilər?

 

Yazıçılar: Jianfeng Zhou, Wenbo Ding, Xing Xie, və başqaları

Köməkçi redaktorlar: Liesa Ziegler və Madeleine Corcoran

Tərcümə: Səbuhi Abbasov

 

Xülasə

Təmiz içməli su sağlamlığımız üçün vacibdir. Bakteriya və viruslardan ibarət su xəstələnməyimizə səbəb ola bilər. Təəssüf ki, hər kəsin mərkəzləşdirilmiş su qurğularından olan təmiz suya çıxışı yoxdur. Ancaq bu gün demək olar ki, hər kəsin bir smartfonu var! Buna görə də biz suda olan zərərli bakteriyaları öldürmək üçün smartfonla birlikdə istifadə oluna bilən kiçik bir cihaz və proqram hazırladıq. Bu o deməkdir ki, təmiz su təchizatı olmayan insanlar içmək üçün olan sularını asanlıqla dezinfeksiya edə və xəstələnməkdən qoruna bilərlər.

 

Giriş

Hər gün nə qədər su içməli olduğunuzu bilirsinizmi? Bu miqdar 9-13 yaşlı uşaqlar və yeniyetmələr üçün təxminən səkkiz stəkandır. Bədənimizdəki hər şeyin işləməsi üçün suya ehtiyacı var! Amma təəssüf ki, hamının təmiz içməli suya çıxışı yoxdur.

 

Məsələn, ABŞ-da kənd yerlərində yaşayan bir çox insan sularını mərkəzləşdirilmiş su zavodlarından almır. Bu zavodların tikintisi və davamlılığının qorunması çox bahalıdır. Nəticədə, onlar suyu başqa mənbələrdən, məsələn, quyulardan və bulaqlardan əldə edirlər. Və onların tərkibində bakteriyalar ola bilər.

 

Əgər tərkibində bakteriya olan su içsəniz, xəstələnə bilərsiniz, hətta bəzi hallarda bu ölümlə nəticələnir. Buna görə də kənd yerlərində yaşayan insanlar su içməzdən əvvəl onu dezinfeksiya etməlidirlər. Bunu etmək üçün bir neçə fərqli yol var. Məsələn, suyun təmizlənməsində kifayət qədər effektiv olan yod tabletlərindən istifadə edə bilərsiniz. Ancaq çox uzun müddət istifadə etmək bədəninizə mənfi təsir göstərə bilər. Yəni, onlar günlük istifadə üçün ideal bir seçim deyil.

 

Digər üsullara ultrabənövşəyi lampalardan və xüsusi filter sistemlərindən istifadə daxildir. Ancaq hamısının ən azı bir mənfi cəhəti var. Lampalar çox enerji sərf edir. Filtrləmə sistemləri isə bahalıdır və hissələri tıxandıqda tez-tez dəyişdirilməlidir. Bu, onları gündəlik həyatda belə cihazlardan asılı olan insanlar üçün əlçatmaz edir.

 

Buna görə də biz sadə bir enerji mənbəyindən istifadə etmək istədik. Bu gün demək olar ki, hər kəsin daim yanında gəzdirdiyi bir cihaz var: smartfon! Bəs suyu belə bir adi cihazla təmizləyə bilsək nə olardı? Bir çox problemdən xilas olunardıqmı?

 

Şəkil yazısı: Təbiətdə tapılan su içmək üçün təhlükəsiz olmaya bilər.

 

 

Metodlar

 

Biz telefona yüklənə bilən proqram və suyu dezinfeksiya etmək üçün smartfona qoşula bilən ucuz cihaz hazırlamışıq. (Şəkil 1)

 

Cihazımızın istifadə etdiyi üsul “elektrokimyəvi dezinfeksiya” adlanır. O bakteriyaları öldürə bilən maddələr yaratmaq üçün elektrik cərəyanlarından istifadə edir. Təcrübələrimizdə:

Cihazımızın istifadə etdiyi üsul “elektrokimyəvi dezinfeksiya” adlanır. Bakteriyaları öldürə bilən maddələr yaratmaq üçün elektrik cərəyanlarından istifadə edir. Təcrübələrimizdə elektrik cərəyanı yaratmaq üçün smartfon və anti-bakterial mənbə kimi mis məftillərdən istifadə etmişik.

 

Telefondan gələn elektrik cərəyanı sayəsində mis teldən mis ionları ayrılır. Nəticədə mis ionları bakteriyaları öldürür.

 

Daha kəskin bir şəkildə istifadə edildiyi halda mis insanlar üçün də təhlükəli ola bilər. Biz ən uyğun tarazlığı tapmağa çalışmışıq: insanlar üçün zərərli səviyyəyə çatmadan bakteriyaları öldürmək üçün kifayət qədər mis ionlarının buraxılması.

 

Şəkil 1:

Smartfon öz batereyasından istifadə edərək elektrik cərəyanı yaradır və onu mis naqillər vasitəsilə ötürür. Bu, mis ionlarının naqillərdən sərbəst buraxılmasına səbəb olur. Nəticədə mis ionları bakteriyaları öldürür.

 

Pump - nasos

Water flow direction - su axınının istiqaməti

Water contains living, harmful bacteria - canlı və zərərli bakteriyalardan ibarət olan su

Smartphone - smartfon

Our device - bizim hazırladığımız cihaz

Copper wires - mis naqillər

Cu2+ (Released copper ions) - Cu2+ (Sərbəst mis ionları)

Water contains living, harmful bacteria - ölmüş və zərərsiz bakteriyalardan ibarət olan su

 

Nəticə

Yeni cihazımızla təmizlənmiş suda demək olar ki, bütün bakteriyaları öldürə bildik. Təmizlənmiş və təmizlənməmiş suyun nümunələrini agar plitələrinə qoymaqla bunun nə dərəcədə yaxşı işlədiyini yoxladıq. (Şəkil 2) Dezinfeksiya nəticə vermirsə, bakteriya koloniyaları plitələrdə böyüyə bilir.

 

Biz həmçinin bütün bakteriyaları öldürməklə, mis səviyyəsini insanlar üçün kifayət qədər aşağı saxlamaq arasındakı tarazlığı tapmışıq. Bu tarazlığa nail olmaq üçün cərəyanın nə qədər güclü olması lazım olduğunu və suyun mis məftillərdən nə qədər sürətlə axması lazım olduğunu öyrənmişik. Bu optimal səviyyə ilə təxmini bütün bakteriyalar öldürülə bilər.

 

Şəkil 3

  1. Təmizlənməmiş su - Bakteriyalar yaşayır
  2. Az elektrik cərəyanı ilə təmizlənmiş su = Az mis ionları - Bəzi bakteriyalar öldürülüb
  3. Yüksək elektrik cərəyanı ilə təmizlənmiş su = Çox mis ionları - Təxmini bütün bakteriyalar öldürülüb

Hansı təmizləmə üsulu daha yaxşı işlədi? Necə izah edə bilərsən?

Təmizlənməmiş və fərqli təmizlənmiş su nümunələrini agar plitələrinə qoyuruq. Hər bir ağ nöqtə bakteriya koloniyasıdır. Suyu bu şəkildə sınaqdan keçirərək təxmini bütün bakteriyaları öldürdüyünə əmin olmaq üçün cihazımızı işə salmağın ən yaxşı yolunu tapa bilmişik.

 

Müzakirə

  

Cihazımız həqiqətən yaxşı işləsə də, biz onu yalnız məhdud laboratoriya şəraitində sınaqdan keçirmişik – buna görə də real həyatda bəzi şeylər fərqli ola bilər.

 

Telefonun batareyasının yalnız 1%-dən azını istifadə etməklə üç litr (və ya 8 stəkan) suyu dezinfeksiya edə bilmişik. Cihaz 5%-ə qədər telefon batareyası səviyyəsində suyu dezinfeksiya edə bilmişik. Ancaq bu üç litrin dezinfeksiyası təxminən beş saat çəkib, bu isə çox uzun müddətdir.

 

Yenə də bütün testlərimiz göstərir ki, cihazımızın sürətini asanlıqla artırmaq mümkündür. Bu edildikdən sonra smartfonu olan hər kəs içməli suyunu dezinfeksiya etmək üçün bizim cihazdan istifadə edə bilər. Bəzən mis telin dəyişdirilməsi tələb olunur ki, xoşbəxtlikdən, bu məftillər çox ucuzdur. Bu cihazın qiyməti təxminən 5-10 dollar olacaq.

 

Cihazımızın viruslar kimi digər zərərli mikroorqanizmləri öldürə biləcəyini sınaqdan keçirməmişik. Mis ionlarından istifadə edən digər alimlərin işi cihazımızın virusları da məhv edə biləcəyini göstərir. Əlbəttə ki, cihazımız insanlar tərəfindən gündəlik içməli su üçün istifadə edilməzdən əvvəl xüsusi olaraq sınaqdan keçirilməlidir.

 

Nəticə

 

Təmiz içməli su insanın əsas ehtiyacıdır. Təəssüf ki, dünyada hər kəs bunu normal qəbul edə bilməz. Bu problem haqqında daha çox öyrənmək istəyirsinizsə, aşağıdakı istinad bölməsində UNICEF-in linklərinə nəzər salın.

 

Ümid edirik ki, cihazımız tezliklə gündəlik istifadəyə hazır bir vəziyyətdə olacaq! Əgər siz mərkəzləşdirilmiş zavodun suyuna çıxışı olmayan bir ərazidə yaşayırsınızsa, özünüzü və ailənizi sudakı zərərli bakteriyalardan qorumaq üçün ondan istifadə edə bilərsiniz, yaxud belə ərazilərə tətilə getsəniz özünüzlə apara bilərsiniz.

 

İstinad

 

Jianfeng Zhou, Fang Yang, Yuxiong Huang, Wenbo Ding və Xing Xie (2020) İstifadə nöqtəsində smartfonla işləyən səmərəli suyun dezinfeksiyası. Təmiz Su:

https://doi.org/10.1038/s41545-020-00089-9

 

UNICEF: Təmiz suyun uşaqların həyatını necə xilas etdiyinə dair üç hekayə

https://www.unicefusa.org/three-stories-about-how-clean-water-saves-kids-lives

 

UNICEF: Böhranda olan uşaqlar üçün su həyatdır

https://www.unicefusa.org/stories/children-crisis-water-life/34093

 

Solidarités International: Su ilə yoluxan xəstəliklərlə mübarizə

https://www.solidarites.org/en/taking-aid-further/combatting-waterborne-diseases

 

Nə öyrəndiyinizi yoxlayın

 

  1. Çirklənmiş su niyə təhlükəlidir?
  2. Çirklənmiş suyu dezinfeksiya etmək üçün hansı üsullardan istifadə etmək olar?
  3. Üç litr suyu dezinfeksiya etmək üçün cihazımız nə qədər vaxt aparır və bunun üçün sizə nə qədər telefonunuzun enerjisi lazımdır?
  4. Niyə cihazımız bütün dünyada yaşayan insanların istifadəsi üçün uyğundur? Onun üstünlükləri və məhdudiyyətləri nələrdir?

Fayllar