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3D打印应用:3D打印传感器检测饮用水的安全性

日前,英国科学家使用3D打印技术开发出一种小巧而灵敏的传感器可以帮助发展中国家的人们很方便地检测饮用水的安全性。 


Bath大学的化学工程系和西英格兰大学 Bristol 机器人实验室的研究人员们共同开发了这个装置,它可以很安全地24小时随时检测江湖的水质。 该装置的设计和制造都是使用3D打印技术,它实质上是一种充满了一种特殊细菌的燃料电池。据众印了解,这种细菌在燃料电池内生活、进食和繁殖。当他们进食和生长时会产生微小的可衡量的电荷。当传感器里的细菌接触到被污染的水时,电流会明显减小。这一变化足以提醒别人,这种水是不能安全饮用的。 在实验室环境进行的试验中,这种传感器可以用来检测污染物如镉。镉是电子行业的有毒副产品。它会对人体健康产生负面影响并可能导致癌症。Bath大学化学工程讲师Mirella Di Lorenzo博士说,该传感器是一种简单有效的预警系统。“由于本系统采用活的细菌,它的作用原理有点像把金丝雀带进矿井,通过生物体的反应显示化学物质。”他说. 


Di Lorenzo博士还指出,该装置的好处是,结果立竿见影。“这意味着我们能够实时监视水中污染物的水平,而无需采集多个样本带到实验室进行检测。” 当前,世界上大部分的研究人员都是通过水中鱼或浮游生物的反应来分析水污染的影响;或者使用一种非常灵敏的技术——质谱法(mass spectrometry )来测定水中的污染,这种技术需要特殊的设备,可以说非常昂贵,并且需要一个专门的人员进行维护和操作。这两种测量水质污染的方法都是昂贵而复杂的。而得益于Bath大学和西英格兰大学在3D打印技术方面的突破,英国科学家们开发的这种新装置便宜而且准确,这对发展中国家的水资源环境保护而言将是很大的帮助。 


该研究小组的研究结果发表在近日的《 Biosensors and Bioelectric》杂志上,题为《一个在线监测水质的小尺寸的空气阴极微生物燃料电池(A small-scale air-cathode microbial fuel cell for on-line monitoring of water quality)》。


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