Nanomatériaux

Une fillette de 11 ans invente un détecteur au plomb dans l'eau grâce à la nanotechnologie


Entre 2014 et 2020, la principale source d'eau potable de la ville de Flint, Michigan (USA), a été contaminée par le plomb et plus de 100 000 personnes ont été exposées à des niveaux élevés de ce métal lourd.

Lorsqu'il a été confirmé que le problème résidait dans l'approvisionnement en eau, les habitants de la ville ont été invités à n'utiliser que de l'eau en bouteille ou filtrée, à la fois pour boire, cuisiner, laver ou nettoyer.

Actuellement, l'eau de la ville a déjà des niveaux de qualité acceptables. Cependant, ses résidents doivent toujours utiliser de l'eau en bouteille ou filtrée jusqu'à ce que tous les tuyaux en plomb soient remplacés, ce qui n'est pas prévu avant 2020.

C'est cette grave crise de santé publique qui a inspiré Gitanjali rao, une fillette de 11 ans, pour inventer un Détecteur de plomb dans l'eau beaucoup plus rapide et plus facile que ceux existants à ce jour.

Comment est née l'idée du nouveau détecteur

«J'ai suivi le sujet Flint, Michigan pendant environ deux ans», a déclaré l'élève de septième à ABC News. "J'ai été consterné par le nombre de personnes touchées par la contamination de l'eau par le plomb."

Plus tard, Rao a regardé ses parents vérifier l'état de l'eau dans leur propre maison à Lone Tree, Colorado; et a été étonné de la grande lenteur et / ou manque de fiabilité des options existantes.

«Je me suis dit: 'Ce n'est pas un processus fiable. Je dois faire quelque chose pour le changer »», a déclaré Rao à Business Insider.

Et c'est ce qu'il a fait.

Chaque semaine, Rao a visité le site Web du MIT sur la science et l'ingénierie des matériaux pour voir «s'il y avait quelque chose de nouveau» et un jour au cours de cette visite hebdomadaire, il a lu des informations sur les nouvelles technologies qui pourraient détecter les substances dangereuses. Il a donc décidé de voir s'ils pouvaient être adaptés pour détecter le plomb.

ses objectif: concevoir un appareil capable d'identifier les composés du plomb dans l'eau qui était portable, relativement peu coûteux et plus efficace que les méthodes existantes jusqu'à présent.

Pour ce faire, il a fait pression sur les lycées et collèges locaux pour lui donner du temps dans leurs laboratoires. Ensuite, il s'est enfermé chez lui pour travailler sur son projet.

Enfin, il a atteint son objectif et l'a appelé Tethys, en l'honneur de la déesse grecque de l'eau douce.

Le nouvel appareil créé par Rao se compose de trois parties:

  • Cartouche jetable contenant des réseaux de nanotubes de carbone traités chimiquement
  • Un processeur de signal basé sur Arduino avec un accessoire Bluetooth
  • Et une application mobile qui peut afficher les résultats.

Comment fonctionne le nouveau détecteur de plomb dans l'eau

Les nanotubes de carbone inclus dans la cartouche jetable sont sensibles aux changements de flux d'électrons et sont doublés d'atomes avec une affinité pour le plomb, offrant une résistance mesurable au flux d'électrons.

Lorsque la cartouche est immergée dans de l'eau propre, le flux d'électrons ne change pas et l'application mobile montre que l'eau est potable.

En échange, si la cartouche est immergée dans de l'eau contaminée, le plomb dans l'eau réagit avec les atomes, provoquant une résistance au flux d'électrons qui est mesurée avec le processeur Arduino. L'application montre donc que l'eau n'est pas potable.

De cette façon, l'appareil rend les tests très faciles et rapides, pouvant être utilisé à la fois dans les foyers et dans les agences gouvernementales, afin de prendre les mesures correctives appropriées dans les plus brefs délais.

Selon Rao, l'appareil il pourrait être étendu à l'avenir pour détecter d'autres contaminants produits chimiques dans l'eau.

"J'espère que cela aidera, d'une certaine manière, à détecter et à prévenir les effets à long terme de la contamination par le plomb sur notre santé", a-t-il ajouté.

L'invention a été récompensée

Son invention s’est avérée si ingénieuse que Rao a été récompensé en tant que «meilleur jeune scientifique américain» (meilleur jeune scientifique aux États-Unis) dans le défi «Discovery Education 3M Young Scientist Challenge», avec le prix conséquent de 25 000 $.

Rao a l'intention d'économiser une partie de cet argent pour payer ses études, mais a révélé qu'il investirait le reste pour essayer de transformer son prototype en un produit commercialement viable.

Source: npr.org

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