在發展中國家中,80%的疾病都是由不潔凈的水造成的。在這些國家的很多地方都受到不安全的飲用水的困擾。人們能夠馬上想到的一種解決方案是安裝一種水質凈化系統,但是為了檢驗這些凈化系統的效果,當地的研究人員需要一種有效的方法來進行水質檢測。遺憾的是目前大多數商業測試都是非常昂貴的,難于使用,也不可復制。
為了幫助解決這些問題,Joshua M. Pearce和他的來自密歇根技術學院材料科學與工程系的團隊設計了一種開源的水質測試平臺,該設備能夠使用3D打印機打出來。
Pearce和他的團隊使用OpenSCAD設計出了零部件的3D模型并打印出來,然后使用開源的電子器件如Arduino微控制器作為控制電路。據天工社所知,這塊微控制器的閃存里存儲了一個程序,用于執行測量功能。設計團隊還給這個3D打印的設備裝上了一個LED的顯示屏。
Arduino的內置計數器能夠測量幾個TSL235R光——頻率轉換器的頻率。它的兩個計數器輸入管腳連接到不同的傳感器上。一個傳感器會將測量出的LED光強度作為基準參考。而另外一個傳感器則用于測量傳送/反射光的強度。機器根據亮度值計算出水的濁度,并將結果顯示在LCD屏幕上。
這件設備的外殼是用RepRap 3D打印機和黑色的PLA材料打印出來的,使用黑色是為了盡量減少檢測區域內的雜散光。這款3D打印的水質測試儀盡管簡單,但是相當準確、便攜且易于使用,而且成本僅為市場上出售的類似設備價格的7至15分之一。