미국 고등학생들이 물에서 납을 제거하기

미국 고등학생들이 물에서 납을 제거하기 위해 저렴한 필터를 설계했습니다.
전염병이 학교에서 원격 학습을 강요했을 때 워싱턴 지역의 과학 교사인 Rebecca Bushway는 학생들에게 수도꼭지를 수리하고 유독성 금속을 제거하는 저렴한 납 필터를 설계하고 구축하는 야심 찬 과제를 제시했습니다.

미국 고등학생들이

3D 프린팅과 고등학교 수준의 화학을 사용하여 팀은 이제 생분해성 플라스틱으로 만든 3인치(7.5센티미터) 높이의

필터 하우징인 작동 프로토타입을 가지고 있으며 궁극적으로 개당 1달러에 시장에 내놓을 수 있기를 희망합니다.

Bushway는 최근 메릴랜드 교외의 Barrie Middle and Upper School을 방문했을 때 AFP에 “과학은 간단합니다.

필터가 작동하는 모습을 시연했습니다.

“이런 3D 프린터가 있다고 생각했어요.

우리가 이런 것을 만들면 어떨까요?’

Bushway는 권위 있는 미국 화학 학회(American Chemistry Society) 춘계 회의를 포함하여 4개의 컨퍼런스에서 프로토타입을 발표했으며 동료 심사 저널에 논문을 게재할 계획입니다.

최대 1천만 개의 미국 가정이 여전히 납 파이프를 통해 물을 공급받고 있으며, 특히 어린 시절에 노출됩니다.

혈액-뇌 장벽으로 알려진 신체의 주요 방어를 회피하는 금속은 인지 능력의 영구적인 손실을 야기하고 지속적인 빈곤의 순환을 악화시키는 심리적 문제에 기여할 수 있습니다.

2014년 미시간 주 플린트에서 발견된 심각한 오염 문제는 아마도 가장 유명한 최근 재앙일 것입니다.

그러나 납 중독은 만연하고 아프리카계 미국인과 기타 소수 민족에게 불균형적으로 영향을 미친다고 Barrie 팀 멤버인 Nia Frederick은 설명했습니다.

“그리고 그것이 우리가 도울 수 있는 일이라고 생각합니다.”라고 그녀는 말했습니다.

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납 중독의 피해는 수십 년 동안 알려져 왔지만 납 산업의 로비는 최근 수십 년까지 의미 있는 조치를 방해했습니다.

조 바이든 대통령 행정부는 인프라법에서 앞으로 몇 년 동안 전국의 모든 납 파이프 제거에 자금을 지원하기

넷볼3분볼 파워볼 위해 수십억 달러를 약속했지만, 그렇게 되기 전까지 사람들은 지금 해결책이 필요합니다.

Bushway의 아이디어는 오염된 토양을 복원하는 데 사용된 것과 동일한 화학 반응을 사용하는 것이었습니다.

용해된 납이 인산칼슘 분말에 노출되면 무해한 유리 칼슘과 함께 필터 내부에 머무르는 고체 인산염이 생성됩니다.

필터의 소매에는 영리한 트릭이 있습니다. 인산칼슘 아래에는 요오드화칼륨이라는 화학물질 저장소가 있습니다.

인산칼슘이 소진되면 용해된 납이 요오드화칼륨과 반응하여 물이 노랗게 변합니다.

이는 필터를 교체할 시기가 되었다는 신호입니다.

학생 Wathon Maung은 3D 프린팅 소프트웨어로 하우징을 설계하는 데 몇 달을 보내며 많은 프로토타입을 거쳤습니다.

“그게 좋은 점은 내가 알아내야 하는 일종의 작은 퍼즐이라는 것입니다.”라고 그는 말했습니다.more news

인산칼슘이 필터 내부에 응집되어 반응이 느려졌습니다. 그러나 Maung은 육각형 경사를 통합함으로써 물의 흐름을 보장하고 덩어리를 방지할 수 있다는 것을 발견했습니다.

결과는 분당 2갤런(9리터)의 유속으로, 수도꼭지에서 물이 흘러나오는 정상적인 비율입니다.

다음으로 Barrie 팀은 사람의 눈에 보이기 전에 물의 황변을 감지하고 작은 LED 경고등을 켜는 분광 광도계라는 장비를 통합하려고 합니다.

이 작업에 참여하지 않은 화학 엔지니어인 Paul Frail은 일반 화학 개념과 3D 프린팅을 결합하여 새로운 제품을 설계한

작업에 대해 “놀라운 양의 공로를 인정받아야 하는 그룹”이라고 말했습니다.