19:12:10

MIT Mühendisleri Güneş Enerjisi Kullanarak Deniz Suyunu İçme Suyuna Dönüştüren Ucuz Bir Cihaz İcat Etti

Massachusetts Institute of Technology (MIT) mühendisleri içilebilir su yaratma yöntemimizi değiştirmiş olabilirler. Bu değişiklik, su sıkıntısı çeken devletlerin içilebilir su elde etmelerini kolaylaştırabilecek küçük ve düşük maliyetli bir tuzdan arındırma cihazı sayesinde gerçekleşti…

Yeni cihaz, geçtiğimiz ay Joule'de yayımlanan bir çalışmada ana hatlarıyla açıklandı. Çalışmaya göre, küçük cihaz hem düşük maliyetli hem de ölçeklenebilir olduğundan, tuzlu suya erişimi olan ve şu anda su sıkıntısı çeken devletler için mükemmel bir seçenek.

Özellikle iklim değişikliği ve küresel ısınma gezegenimizde ağır izlerini bırakmaya devam ettikçe yazların daha sıcak geçtiği artık bir sır değil. Artan sıcaklıklarla ilgili sorunun bir parçası da önemli tatlı su kaynaklarının kurumasıdır. Aynı su kaynaklarının aşırı kullanımı da mühendisleri suya ihtiyaç duyan insanlara su sağlamanın alternatif yollarını aramaya itiyor.

Bu yeni düşük maliyetli tuzdan arındırma cihazı, Dünya'nın okyanuslarında bulunan devasa miktardaki suya erişmemizi sağlayacağı için gidişatı değiştirmeye yardımcı olacaktır. Ancak tuzdan arındırma cihazları genellikle aşırı pahalıdır; Meksika'daki bir tesisin yaklaşık 5 milyar dolara mal olması tahmin edilmektedir. Ayrıca, bu tür cihazlar – en azından yüz binlerce insana su sağlamak için gereken ölçekte – çok yüksek miktarda ısıya ihtiyaç duymaktadır.

MIT ve Çin'deki mühendisler tarafından yapılan düşük maliyetli tuzdan arındırma cihazının bu kadar ses getirmesinin nedeni de budur. Buradaki cihaz, suyun tuzdan arındırılmasına yardımcı olmak için güneş ışığından yararlanıyor. Bu sayede elektrikle çalışan herhangi bir harici enerji kaynağına ihtiyaç duyulmuyor ve mühendisler bir bavul boyutuna kadar büyütüldüğünde saatte yaklaşık 4 litre su üretebileceğini söylüyor.

Şimdi bunu bir fabrika boyutuna kadar büyüttüğümüzü hayal edin. Tabii ki bu biraz bilim ve matematik gerektiriyor, çünkü cihaz büyük ölçüde termohalin adı verilen ve suyun yükselen ısıya tepki olarak okyanusta doğal olarak dolaşmasıyla ortaya çıkan bir sürece benzer bir sürece dayanıyor.

Havaya maruz kaldığında, güneş ışığı suyu buharlaşmaya iterek tuzunu geride bırakır. Bu tuz daha konsantre ve yoğun hale geldikçe, su da ağırlaşır ve aşağı doğru akmak ister. Bu da suyun tuzu reddetmesini, tuzdan arındırılmasını ve içmek için tatlı suya dönüştürülmesini sağlar.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…

04:11:02

Yeni bir cihaz havadaki koronavirüsü dakikalar içinde tespit edebiliyor…

Dedektör, bir litre hava başına yedi ila 35 koronavirüs partikülünü algılayabilir – yaklaşık bir PCR testi kadar hassas ancak çok daha hızlıdır. Bir odaya girip COVID-19'a neden olan virüsün etrafta dolaşıp dolaşmadığını bilmenin harika olacağını düşündüyseniz, bilim insanlarının sizin için bir cihazı var. Araştırmacılar, havadaki SARS-CoV-2 koronavirüsü dakikalar içinde tespit edebilen ekmek kızartma makinesinden biraz daha büyük bir makine üretti.

Araştırmacıların 10 Temmuz'da Nature Communications'da yayımladıkları rapora göre, bir litre havada yedi ila 35 kadar viral partikülü tespit etmek sadece beş dakika sürüyor. Louis'deki Washington Üniversitesi'nde aerosol bilimcisi olan Rajan Chakrabarty, bunun PCR burun sürüntüsü testleri kadar hassas olduğunu söylüyor. Chakrabarty, ekibinin dedektörü oluşturmak için üç yıl boyunca “durmaksızın” çalıştığını söylüyor.

Havadaki virüslerden numune alırken karşılaşılan temel zorluklardan biri, viral partikülleri tespit edilebilir seviyelerde yoğunlaştırmak için yeterli hava toplamaktır. Önceki girişimler dakikada 2 ila 8 litre hava emmiştir. Bu dedektör her dakika 1.000 litre hava çekmektedir.

Chakrabarty, virüsü yakalamak için sıvıyı yüksek hızda döndürerek “örnekleyicinin içinde yapay bir siklon oluşturuyoruz” diyor. Virüsler siklonun duvarına hapsoluyor ve analiz için yoğunlaştırılıyor. Sıvı içinde yakalanmayan virüsler, cihaza takılı bir HEPA filtre ile havadan filtreleniyor. Beş dakikalık toplama işleminden sonra sıvı bir biyosensöre pompalanır.

Biyosensör, lamalar ve akrabaları tarafından üretilen, antikorların yaptığı gibi enfeksiyonlarla savaşan ancak insan antikorlarından daha küçük ve belki de daha sert olan özel bir bağışıklık sistemi proteini olan lama nanobody'sine bağlı bir elektrottan oluşuyor. Nanobody, geçen herhangi bir koronavirüsü spike proteininden yakalar. Nanobody ve spike proteininden geçen elektrik, spike proteinindeki tirozin amino asitlerinin oksitlenmesine veya elektron kaybetmesine neden olur. Elektroda bağlı başka bir cihaz, bu oksidasyonu voltajda bir değişiklik olarak algılar ve SARS-CoV-2'nin havada olduğu sinyalini verir.

Biyosensör, Chakrabarty'nin meslektaşları Carla Yuede ve John Cirrito tarafından geliştirilen Alzheimer hastalığı plaklarını oluşturan amiloid-beta protein parçaları için bir dedektöre dayanmaktadır.

Araştırmacılar, dedektörü test etmek için cihazı COVID-19 enfeksiyonu geçiren iki kişinin evine gönderdi. Chakrabarty, “Cihaz, hastalar tarafından saçılan eser miktardaki virüsü bile tespit ediyordu” diyor. Boş, iyi havalandırılmış bir konferans salonundan toplanan havada ise virüs belirtisi görülmedi.

“İşe yaradığını gösterdiler. Virüsü havada endişe duyacağımız düşük seviyelerde tespit edebiliyor,” diyor Blacksburg'daki Virginia Tech'te virüslerin yayılmasını inceleyen bir aerosol bilimcisi olan Linsey Marr. Çalışmada yer almadı ama o da bir dedektör üzerinde çalışıyor.

Hâlâ aşılması gereken bazı zorluklar var. Örneğin, cihaz bir elektrikli süpürge ya da çalan bir telefon kadar gürültülü. Marr, bunun bir sınıf ya da ofiste sürekli olarak kullanılamayacak kadar yüksek bir ses olduğunu, ancak 10 dakika boyunca çalıştırıldığında tolere edilebileceğini söylüyor.

Chakrabarty, bu tür dedektörlerin bir araştırma laboratuvarında kurulmasının yaklaşık 1.400 ila 1.900 dolara mal olduğunu söylüyor. Marr, ticari versiyonların başlangıçta ev kullanımı için çok pahalı olabileceğini, ancak hastanelerde, havaalanlarında ve diğer halka açık alanlarda virüs taraması yapmak için kullanılabileceğini söylüyor. Marr ve Chakrabarty, cihazların HVAC sistemlerine bağlanabileceğini ve virüsün bulunması halinde havalandırma ve filtrelemeyi artırabileceğini öne sürüyor.

Chakrabarty gelecekte, influenza veya solunum sinsityal virüsü gibi diğer solunum virüslerini de tespit edebilecek lama nanobodileri eklemeyi umuyor.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…