 سیزدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: طراحی بیمارستان رفاهی برای زنان باردار با رویکرد پادگرد ریوی
نام ارائه دهنده/دهند گان: نسترن افشاری مبینا رضی
زمینه و نوع پروژه: معماری
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: فرزانگان 6

مقدمه
گرد و غبار یا ریزگرد توده ای از ذرات جامد ریز غبار و گاه دود و … است که در جو پخش شده و برای بیماران تنفسی بسیار زیان آور است؛ از جمله عوارضی که ریز گرد ها بر جای می گذارند انواع بیماری های ریوی و بیماری به نام سیلیکوزیس است؛ سیلیکوزیس یک بیماری شغلی ریه است که با تنفس ذرات گرد و غبارو سنگ ایجاد می شود. این بیماری یکی از بیماری های گروه پنوموکونیوز است. به دلیل نامحلول بودن سیلیکا در آب و خاصیت تحریکی قوی شان این بیماری می تواند در ادامه درصد ابتلا به سل را افزایش دهد. آلودگی هوا تغییر در ویژگی های طبیعی جو براثر مواد شیمیایی، غباری یا عامل های زیست شناختی است؛ پس لازم به ذکر است که ریز گرد های هوا را می توانیم یکی از عوامل آلودگی هوا به شمار آوریم. یکی از علل آلودگی هوا از سوختن سوخت های فسیلی حاصل می شود. هیدروژن را می توانیم یک نوع سوخت فسیلی پاک محسوب کرد؛ از عمده ویژگی هایی که هیدروژن را از سایر نمونه های مشابه سوختی متفاوت می نماید، مصرف منحصر به فرد، انتشار بسیار نا چیز آلاینده ها، برگشت پذیر بودن چرخه تولید آن و کاهش اثرات گلخانه ای است علاوه بر این هیدروژن، اقتصادی ترین سوخت در دراز مدت است که به منظور استفاده در خودروهای پیل سوختی؛ از پتانسیل بسیار مناسبی بر خوردار است. برای تولید هیدروژن می توان از الکترولیز آب استفاده کرد؛ الکترولیز آب با هدف تجزیه آب به عناصر سازنده آن یعنی اکسیژن و هیدروژن انجام می گیرد. در این فرایند به الکتریسته نیاز داریم که می توان آن را از انرژی نورانی خورشید به دست آورد. می دانیم که یکی از عوامل به وجود آمدن ریزگرد ها خشکسالی است بنابراین اقلیمی که ما در نظر گرفته ایم یکی از استان های جنوب ایران، خوزستان است که دارای آب و هوای گرم و خشک است؛ بیشترین میزان ریز گرد ها در این استان در شهر اهواز می باشد که در بیشترین حالت خود میزان ریز گرد های این شهر به 66 برابر حد مجاز خود رسیده است. همانطور که گفته شد ذرات گرد و غبار اثرات منفی را بر همه اقشار جامعه یه خصوص زنان باردار دارد و سبب وزن کم جنین، ضریب هوشی کم جنین می شود و چنین مشکلاتی را در پی دارد. در این پروژه ما سعی کردیم که حتی الامکان بخشی از این مشکلات را برطرف کنیم.
 هدف
همانطور که گفته شد آلودگی هوا مشکلات خیلی زیادی برای جنین و زنان باردار به وجود می آورد. بنابراین هدف دانش آموزان کاهش این مشکلات تا حد امکان بوده است. برای حل این مشکل بیمارستان و اقامتگاهی برای زنان باردار طراحی کردند تا در چند ماه بارداری در آنجا سکونت کنند و امکانات رفاهی کاملا در دسترس آن ها باشد تا در شرایط اضطراری امکانات کامل برای آن ها محیا باشد (همانند گیاهانی که در داخل اقامتگاه اکسیژن تولید می کنند مانند گاردنیا، گندمی، پاپیتال، یاس سفید، اسطوخودوس، سانسوریا، آلوئه ورا، نخل بامبو، پوتوس طلایی) واکسیژینی که از طریق پلاسما تولید می شود به صورت گرم و سرد در داخل اقامتگاه و محیط اطراف پخش می کنیم و در ادامه یک اتاق بازی مجاور اقامتگاه برای سرگرمی کودکان اختصاص می دهیم؛ دانش آموزان با استفاده از راهکارهایی این آلودگی و گرد و غبار را به خصوص در شهر اهواز در استان خوزستان که یکی از آلوده ترین شهر های جهان به حساب می آید کاهش دادند. برای کاهش این آلودگی و گرد و غبار دانش آموزان با استفاده روش های گوناگون به تولید اکسیژن که باعث کاهش آلودگی هوا می شود و جذب گرد و غبار روی آورده اند.

روش
همانطور که مشخص است هیدروژن یک انرژی تجدیدپذیر و یک سوخت خیلی پاک محسوب می شود که می توان آن را جایگزین سوخت های فسیلی کرد که سوخت های فسیلی با سوختن آلودگی تولید می کنند اما سوخت هیدروژن هیچ آلودگی ای ندارد. برای تولید هیدروژن از منابع غیر فسیلی روش های گوناگونی وجود دارد عبارتند از:

 فتوالکتروشیمی، مواد بیولوژیکی، بیوشیمیایی، ترموشیمیایی، ترمولیز آب، رادیولیزآب، موادزیست توده
از میزان اکسیژن تولید شده برای تهویه و پاکسازی هوا در داخل بیمارستان استفاده نموده و از میزان هیدروژن تولید شده در دستگاه ها و فضاهایی که سوخت فسیلی به کار می رود، استفاده نمودند. در فرایند الکترولیز به آب نیاز داریم اما به دلیل کم آبی دانش آموزان از آب خاکستری برای این کار استفاده کردند.

مرحله بعدی جذب گرد و غبار بود. پلاسما با خاصیت بار الکتریکی (الکتریسته ساکن) جاذب ذرات معلق (گرد و غبار) در هوا می باشد.

مرحله سوم، تولید اکسیژن توسط پلاسما است. بخش یونساز با استفاده از تخلیه متغیر پلاسما، مولکول های آب معلق در هوا را تجزیه و به یون هیدورژن با بار مثبت (H+) و یون اکسیژن با بار منفی (O2-) تبدیل می کند. این بارهای مثبت و منفی همان یون هایی هستند که به وفور در طبیعیت یافت می شوند و کاملا برای انسان هم بی خطر هستند. میزان ازن تولید شده توسط این شیوه کمتر از ۰/۱۰ ppm (ذره در میلیون) است. این میزان به مراتب کمتر از میزان ازن تولیدی در دستگاه های الکترونیکی دیگر (حدود ۰/۰۵ ذره در میلیون) است.

گام دوم: جریانی از یون های مثبت و منفی وارد هوا می شود و این یون ها در تمام فضای اتاق پخش می شوند. یون های مثبت و منفی تولید شده توسط تخلیه پلاسما می توانند ذرات ریز آلاینده و نیز انواع میکروارگانیزم های معلق در هوا را به خود جذب کنند.

گام سوم: رادیکال هیدروکسیل بسیار ناپایدار است. این رادیکال برای پایدار کردن خود، هیدروژن را از ذرات آلاینده موجود در هوا می گیرد. به این ترتیب، رادیکال هیدروکسیل به میکروارگانیزم های خطرناک معلق در هوا آسیب زده و در واقع آنها را غیرفعال می سازد.

گام چهارم: یون باردار به مواد خطرناک معلق در هوا نظر قارچ، ویروس، میکروب، باکتری و یا هاگ قارچ می چسبد. در این مرحله، واکنشی شیمیایی روی داده و برخورد یون های هیدروژن با اکسیژن سبب ایجاد رادیکال های OH با قابلیت واکنش بالا می شود. این رادیکال را در شیمی اصطلاحا هیدروکسیل می نامند که در واقع، یک نوع پاک کننده طبیعی است.

گام پنجم: به محض اینکه هیدروکسیل توانست هیدورژن را از ساختار شیمیایی ویروس از بین ببرد، ویروس غیرفعال می شود. مولکول آب حاصل شده به خاطر واکنش یون های هیدورژن و اکسیژن ایجاد می شود.

بررسی ها نشان می دهد که فناوری یون پلاسما از توانایی و قدرت لازم برای نابود کردن ۹۰ درصدی هاگ قارچ موجود در هوای اتاق در طی یک ساعت برخوردار است. مطالعه ای دیگر نشان داده که ۹۹/۷ درصد از ویروس هایی که در معرض یون ها قرار می گیرند طی ۴۰ دقیقه از بین می روند.

  مهارت های کسب شده
1.آشنایی با شیوه انجام کار گروهی
2. آشنایی با شیوه های جستجو در اینترنت
3. آشنایی با شیوه انجام پژوهش و نوشتن مقاله
4. آشنایی با نحوه ارائه گزارش عملکرد
5. آشنایی با روش ایده یابی (توفان مغزی)
6. آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز
7. آشنایی با پروپوزال نویسی
8.آشنایی با شیوه های تصفیه آب
9. آشنایی با شیوه طراحی بیمارستان
10. آشنایی با بیماری هایی که خانم ها در زمان بارداری در معرض آن هستند


دانش آموزان در پژوهش حاضر در پی طراحی چه چیزی بودند؟ بیمارستان
1. بیمارستان
2. سالن ورزشی
3.ساختمان مسکونی
4.ورزشگاه

مطالب مرتبط: 
ساخت دستگاه ایمن رهرو ( پلیس هوشمند) - جلسه اول
نیروی بین مولکول های آب
ویروس(virus)

تهیه کننده: مهدی رحمانی - تنظیم کننده: محبوبه همت  

گرد و غبار یا ریزگرد توده ای از ذرات جامد ریز غبار و گاه دود و … است که در جو پخش شده و برای بیماران تنفسی بسیار زیان آور است.