ヒューストン大学のカレン・カレッジ・カレッジ・オブ・エンジニアリング（Cullen College of Engineering）の研究者は、飲料水の鉛を検出することが可能な新しいシステムを開発しました スマートフォンを使用して.

このデバイスは低コストで再利用可能であり、将来消費者に提供される可能性があります。

「私たちはフリント市で起こった水危機と最近いくつかの州で鉛汚染された水に関するニュースに触発されました」と述べました 魏チュアンシ、電気工学とコンピュータ工学の准教授。

4月に2014、ミシガン州のフリント市は、都市で飲料水をより手頃な価格にするために、ヒューロン湖とデトロイト川からフリント川に飲料水源を切り替えました。

住民は、蛇口から出る変色した茶色またはオレンジ色の水に気づき始め、多くは病気になり始めた。 水中でシャワーから皮膚発疹や髪を失った人もいました。 いくつかはそれが金属コインのように味わったことに気づいた。

彼らは鉛中毒の症状を経験していた。

標準以下の水処理により、フリント川の水の腐食性の高い水質により、鉛が鉛の水道管から飲料水に浸出し、フリントの何千人もの住民がさらされました。 いくつかの9,000の子 —危険なレベルの鉛まで。

この危機により、Shih氏と彼のチームは、平均的な人々が水道システムの鉛のテストを容易にするシステムを開発するようになった。

「フリントの水危機がそれほど大きくなった理由の1つは、環境保護庁（EPA）による対応が遅いことにありました」とShihは述べました。

「市民が自分の家の中の水を監視し、より迅速な対応とより良い測定のために地方自治体に連絡すれば、これらの危機はすぐに防げられると確信しています。」

この研究チームは、スマートフォンに適用すると、汚染された水に存在する小さな粒子を検出できる新しいレンズを設計しました。

このスマートフォンシステムは、EPA規格の5 ppbをはるかに下回る水道水中の15 ppb（parts per billion）の鉛濃度を検出するために使用できます。

この試験は、消費者が入手可能な現在の試験よりも正確で、鉛濃度を百万分の1（ppm）の範囲でしか検出することができません。 その結果、これらの試験は、水道水に存在する可能性のある微量の鉛を検出するのにはあまり有効ではありません。

新しいスマートフォンシステムは次のように機能します。

第１に、使用者は鉛で汚染された水に一定量のクロム酸イオン（ＣｒＯ4-2）を添加する。 鉛イオン（Pb + 2）はクロム酸イオンと反応して、高度に不溶性で鮮やかな黄色の化学物質であるクロム酸鉛（PbCrO4）を生成します。

「水中の微量の鉛イオン濃度では、これらの黄色い沈殿物は非常に小さく、ナノスケールになる可能性があり、肉眼では完全に見えなくなります」とShih氏は述べています。 「しかし、私たちのスマートフォンをセットアップすれば、水中の鉛イオンの存在を確認するために、これらの小さな黄色い粒子をデジタル画像でキャプチャすることができます。」

このプロセスの鍵は、スマートフォンを微小粒子を表示できる高精度デジタル画像システムに変換する特別処理レンズです。 Shihは、 このレンズを作る 2015インチ

レンズは、ポリジメチルシロキサンと呼ばれるシリコンベースのポリマーでできています。 このポリマーは、高温で平坦な表面上で迅速に硬化される。 このプロセスは、平らな表面と接触する側が平らになる一方、他の側が平らになるようにポリマーの形状を操作し、平凸レンズを形成する。

スマートフォンでカメラの上に置くと、スマートフォンは事実上、蛍光と暗視野顕微鏡が可能な顕微鏡になります。 この顕微鏡を使用して、水試料中のクロム酸鉛ナノ粒子の濃度を分析することができる。

鉛濃度は、画像中の黄色粒子の強度に基づいて決定することができる。

このテストは現在規制当局によって使用されているものとは比較できませんが、すでに市販されているものと比較して非常に正確です、とShihは言います。

消費者向けテストキットでは、ppb濃度の鉛イオンをテストするようには設計されていません。 彼らの検出限界はppmの範囲です」と彼は言いました。 「彼らはまた定性的測定のみを提供します。 両方の面で、私たちのスマートフォンのテストは優れています。」

Shih氏はまた、ICP-MS（誘導結合プラズマ質量分析法）と呼ばれるプロセスであるレギュレータが使用する主な方法がはるかに正確であることにも留意した。 しかし、新しいスマートフォンテストでは、より速く結果を出し、サンプル数が少なくて済み、安価でポータブルであるため、消費者の利便性がはるかに高いと説明した。

スマートフォンシステムはまだ販売されていないが、消費者市場向けに開発する予定だという。 彼は価格が$ 100ほど低いと考えている。