Lebenszykluswirtschaftsanalyse der verteilten Fertigung mit Open-Source-3D-Druckern

Die hohen Kosten von historisch gesehen anspruchsvollen, forschungsbezogenen Sensoren und Werkzeugen haben ihre Einführung auf eine relativ kleine Gruppe gut finanzierter Forscher beschränkt. Dieser Artikel bietet eine Methodik zur Anwendung eines Open-Source-Ansatzes für das Design und die Entwicklung eines Colorimeters. Ein 3D-druckbares, Open-Source-Colorimeter, das ausschließlich offene Hardware- und Softwarelösungen sowie handelsübliche diskrete Komponenten verwendet, wird diskutiert und seine Leistung mit einem kommerziellen tragbaren Colorimeter verglichen. Die Leistung wird mit kommerziellen Probenfläschchen ausgewertet, die für die geschlossene Rückfluss-chemische Sauerstoffbedarf (COD)-Methode vorbereitet sind. Dieser Ansatz reduzierte die Kosten für zuverlässige geschlossene Rückfluss-COD um zwei Größenordnungen und machte es zu einer wirtschaftlichen Alternative für die überwiegende Mehrheit der potenziellen Nutzer. Das Open-Source-Colorimeter zeigte eine gute Reproduzierbarkeit und dient als Plattform für weitere Entwicklungen und Ableitungen des Designs für andere, ähnliche Zwecke wie die Nephelometrie. Dieser Ansatz verspricht einen beispiellosen Zugang zu anspruchsvoller Instrumentierung basierend auf kostengünstigen Sensoren für diejenigen, die es am dringendsten benötigen, in unterentwickelten und sich entwickelnden Weltlabors.