Difference between revisions of "Team:NCKU Tainan/Hardware"

 
(53 intermediate revisions by 6 users not shown)
Line 11: Line 11:
 
     <!--Page_Content-->
 
     <!--Page_Content-->
 
     <div class="container content">
 
     <div class="container content">
         <h1 class="head">Hardware</h1>
+
         <div class="headstyle">
 +
            <h1 class="head">Hardware</h1>
 +
        </div>
 +
        <div class="righttitle">
 +
            <h6 class="subtitle"> The Mini CO<sub>2</sub> Catcher</h6>
 +
        </div>
 
         <div class="navbar-example">
 
         <div class="navbar-example">
 
             <div class="row">
 
             <div class="row">
 
                 <div class="col-2 side">
 
                 <div class="col-2 side">
 
                     <div id="sidelist" class="list-group">
 
                     <div id="sidelist" class="list-group">
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#list-item-1">Accomplishment</a>
+
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#Accomplishment">Accomplishment</a>
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#list-item-2">Introduction</a>
+
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#Introduction">Introduction</a>
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#list-item-3">Device design</a>
+
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#Device_design">Device design</a>
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#list-item-4">Bioreactor</a>
+
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#Bioreactor">Bioreactor</a>
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#list-item-5">Nutrient tank</a>
+
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#Nutrient_tank">Nutrient tank</a>
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#list-item-6">Materials required</a>
+
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#Electromagnetic valve">Electromagnetic valve</a>
 +
                        <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#Materials_required">Materials required</a>
 
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#"><i class="fa fa-arrow-up fa-1x"
 
                         <a class="list-group-item list-group-item-action" href="#"><i class="fa fa-arrow-up fa-1x"
 
                                 aria-hidden="true"></i></a>
 
                                 aria-hidden="true"></i></a>
Line 31: Line 37:
  
  
                             <div id="list-item-1">
+
                             <div id="Accomplishment">
                                 </br></br></br>
+
                                 </br></br></br></br>
 
                                 <h3>Accomplishment</h3>
 
                                 <h3>Accomplishment</h3>
                                 <ol>
+
                                 <div class="achievementborder">
                                     <li>Built and characterized a functional prototype for carbon utilization system in
+
                                     <ol>
                                        industry sector.</li>
+
                                        <li class="bigli">Built and characterized a functional prototype for carbon utilization
                                    <li>Created an instructional video, a manual and lists of materials.</li>
+
                                            system in
                                    <li>Implemented Bio-safety to our device.</li>
+
                                            industry sector.</li>
                                    <li>Integrated with <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/Model" style="color:#28ff28;">modeling</a>.</li>
+
                                        <li class="bigli">Created an instructional video, a manual and lists of materials.</li>
                                    <li>Sense with Arduino.</li>
+
                                        <li class="bigli">Implemented Bio-safety to our device.</li>
                                </ol>
+
                                        <li class="bigli">Integrated with <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/Model" style="color:#006030;">modeling</a>.</li>
 +
                                        <li class="bigli">Installation of sensors: pH Meter, Thermometer, CO<sub>2</sub> Sensor
 +
                                            and Wi-Fi Sensor.</li>
 +
                                    </ol>
 +
                                </div>
 
                             </div>
 
                             </div>
  
  
                             <div id="list-item-2">
+
                             <div id="Introduction">
                                 </br></br></br>
+
                                 </br></br></br></br>
 
                                 <h3>Introduction</h3>
 
                                 <h3>Introduction</h3>
 
                                 <div id="pt">
 
                                 <div id="pt">
                                     <p class="hpcontent">Nearly 40% of CO2 emissions are attributable to industries.
+
                                     <p class="hpcontent">Nearly 30% of CO<sub>2</sub> emissions are attributable to
 +
                                        industries.
 
                                         The goal of our
 
                                         The goal of our
                                         project is to solve the CO2 problem by using engineered E.coli to fix carbon
+
                                         project is to solve the CO<sub>2</sub> problem by using engineered <i>E. coli</i>
                                         dioxide emitted from
+
                                         to fix CO<sub>2</sub> emitted from
 
                                         industries and convert it into bio-product, pyruvate. To accomplish our goal,
 
                                         industries and convert it into bio-product, pyruvate. To accomplish our goal,
 
                                         we designed a device
 
                                         we designed a device
 
                                         that will upscale our project to be used on field and we aim to integrate the
 
                                         that will upscale our project to be used on field and we aim to integrate the
 
                                         device into
 
                                         device into
                                         industrial IGCC system. And we used the Arduino to sense the <a href="#list-item-6"
+
                                         industrial IGCC system. And we used the Arduino to sense the <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/pH_meter"
 
                                             style="color:#28ff28;">pH</a>,
 
                                             style="color:#28ff28;">pH</a>,
                                         <a href="#list-item-7" style="color:#28ff28;">CO2 concentration</a> and <a href="#list-item-8"
+
                                         <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/CO2" style="color:#28ff28;">CO<sub>2</sub>
                                            style="color:#28ff28;">temperature</a> then use the <a href="#list-item-9"
+
                                            concentration</a>
                                            style="color:#28ff28;">wi-fi
+
                                        and <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/Temperature" style="color:#28ff28;">temperature</a>
                                             sensor</a> to upload to the <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/Software#list-item-3"
+
                                        then use the
                                             style="color:#28ff28;">database</a>.Last but not least, we can monitor the
+
                                        <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/wi_fi" style="color:#28ff28;">Wi-Fi
                                         data by our <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/Software#list-item-4"
+
                                             sensor</a> to upload to the <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/Software#Database"
                                            style="color:#28ff28;">app</a>.</p>
+
                                             style="color:#28ff28;">database</a>. Last but not least, we can monitor the
 +
                                         condition of our device by showing data in our <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/Software#App" style="color:#28ff28;">App</a>.</p>
 
                                 </div>
 
                                 </div>
 +
                                <img class="contentimg" src="https://static.igem.org/mediawiki/2018/e/ec/T--NCKU_Tainan--enterprise_hardware1.jpg">
 +
<p class="pcenter">Fig 1.Design of our device </p>
 
                             </div>
 
                             </div>
  
  
                             <div id="list-item-3">
+
                             <div id="Device_design">
                                 </br></br></br>
+
                                 </br></br></br></br>
 
                                 <h3>Device design</h3>
 
                                 <h3>Device design</h3>
                                 <div class="carousel-item active" style="background-image: url('http://placehold.it/1900x1080')"></div>
+
 
 +
                                 <img class="contentimg" src="https://static.igem.org/mediawiki/2018/f/fa/T--NCKU_Tainan--Deviceintro.png">
 +
<p class="pcenter">Fig 2.Perspective schematic view of our device </p>
 +
 
 
                                 <div id="pt">
 
                                 <div id="pt">
                                     <p class="pcontent">Our device consists of 4 main parts: a bioreactor, a nutrient
+
                                     <p class="pcontent">Our device consists of 4 main parts : a bioreactor, a nutrient
 
                                         tank, a collection
 
                                         tank, a collection
                                         tank and Arduino.The flue gas contains high concentration of CO2 and this will
+
                                         tank and Arduino sensors. The flue gas from industrial contains high concentration of CO<sub>2</sub>
                                         inhibit the growth
+
                                        which will
                                         of E.coli. Thus, we reduce CO2 concentration level to less than 5% before
+
                                         inhibit the growth  
                                        entering the bioreactor
+
                                         of <i>E.coli</i>. Thus, we will decrease CO<sub>2</sub> concentration level to less  
                                        by using flowmeter, which is an instrument for measuring the flow of gases in
+
                                        than 5% at the inlet of bioreactor. With a flowmeter, we can measure the flow of gases  
 +
                                        in
 
                                         pipelines.</p>
 
                                         pipelines.</p>
 
                                 </div>
 
                                 </div>
                                 <div class="carousel-item active" style="background-image: url('http://placehold.it/1900x1080')"></div>
+
 
 +
                                 <img class="contentimg" src="https://static.igem.org/mediawiki/2018/f/f0/T--NCKU_Tainan--device.jpg">
 +
<p class="pcenter">Fig 3.Circuit diagram</p>
 
                                 <div id="pt">
 
                                 <div id="pt">
                                     <p class="pcontent">For Arduino, we use temperature sensor(DS18B20)、pH meter and
+
                                     <p class="pcontent">For Arduino, we use thermometer (DS18B20)、pH meter and
                                         CO2 sensor(MG811) to
+
                                         CO<sub>2</sub> sensor (MG811) to
                                         monitor our device. Besides, we use LCD to print datum and use Wi-Fi
+
                                         monitor our device. Besides, the LCD will print datum while the Wi-Fi
                                         sensor(ESP8266 Nodemcu) to
+
                                         sensor (ESP8266 Nodemcu) will
                                         upload our records to database as well. (You can see more information about
+
                                         upload our records to database. You can see more information about
                                         Arduino code in <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/Software#list-item-1"
+
                                         arduino code in <a href="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/Software" style="color:#28ff28;">software</a>.</p>
                                            style="color:#28ff28;">software</a>.)</p>
+
 
                                 </div>
 
                                 </div>
 
                             </div>
 
                             </div>
  
  
                             <div id="list-item-4">
+
                             <div id="Bioreactor">
                                 </br></br></br>
+
                                 </br></br></br></br>
 
                                 <h3>Bioreactor</h3>
 
                                 <h3>Bioreactor</h3>
 
                                 <div id="pt">
 
                                 <div id="pt">
                                  <p class="pcontent">We developed a closed bioreactor system and implemented online monitoring system
+
                                    <p class="pcontent">We developed a closed system on in our bioreactor design and implemented online
                                    which can live monitoring several environmental parameters. Here is the detail of our bioreactor.</p>
+
                                      real time monitoring system
 +
                                        which can determine the progress condition of bioreactor.</p>
 
                                 </div>
 
                                 </div>
                                <div class="carousel-item active" style="background-image: url('http://placehold.it/1900x1080')"></div>
+
 
 
                                 <div id="pt">
 
                                 <div id="pt">
                                  <p class="pcontent">Gas inlet port are located on the bioreactor’s lower part while outlet port are
+
                                    <p class="pcontent">The gas inlet port is located on the bioreactor’s lower part while
                                    located on the bioreactor’s upper lid. As low concentration CO2 enters the bioreactor, it flows
+
                                        outlet port is
                                    through the diffuser refiner and dissolves in the buffered medium to form acid. A pH sensor and
+
                                        located on the bioreactor’s upper lid. As low concentration CO<sub>2</sub>
                                    temperature sensor is installed to monitor the bioreactor tank for further control implementation.
+
                                        enters the
                                    Besides, the CO2 concentration level of exhaust gas is monitored by a CO2 gas sensor, which is
+
                                        bioreactor, it flows
                                    mounted on the upper lid. These sensor’s output is connected to an Arduino analog input and sensor
+
                                        through the diffuser refiner and dissolves in the buffered medium to form acid.
                                    readings are displayed on a serial LCD which is attached on the lid of bioreactor. The data is then
+
                                        A pH sensor and
                                    uploaded in real time to a web server via WiFi by using Arduino WiFi Shield.</br></p>
+
                                        a thermometer is installed to monitor the bioreactor tank for further
 +
                                        control implementation.
 +
                                        Besides, the CO<sub>2</sub> concentration level of exhaust gas is monitored by
 +
                                        a CO<sub>2</sub> 
 +
                                        sensor, which is
 +
                                        mounted on the upper lid. These sensor’s output is connected to an Arduino
 +
                                        analog input and sensor
 +
                                        readings are displayed on a serial LCD which is attached on the lid of
 +
                                        bioreactor. The data is then
 +
                                        uploaded in real time to a web server via WiFi by using Arduino WiFi Shield.</br></p>
 
                                 </div>
 
                                 </div>
 
                                 </br>
 
                                 </br>
                                 <h8>DIY Stirrer</h8></br>
+
                                 <h8>Stirrer</h8></br>
                                 <div class="carousel-item active" style="background-image: url('http://placehold.it/1900x1080')"></div>
+
 
 +
                                 <img class="contentimg" src="https://static.igem.org/mediawiki/2018/6/69/T--NCKU_Tainan--Capture.PNG">
 +
<p class="pcenter">Fig 4.Perspective schematic view of magnetic stir</p>
 
                                 <div id="pt">
 
                                 <div id="pt">
                                  <p class="pcontent">To prevent sedimentation of cells at the bottom of bioreactor, we build our own
+
                                    <p class="pcontent">To prevent sedimentation of cells at the bottom of bioreactor,
                                    3D printed slow speed magnetic stirrer which permits gentle mixing of microcarrier cell cultures.
+
                                        we build our own
                                    The 3D printed magnet bed is designed specifically for two magnets and can be fitted on the DC
+
                                        slow speed magnetic stirrer of 3D printed materials which permits gentle mixing of
                                    motor. The stirrer works by using a DC motor to spin two magnets with opposite polarity, which
+
                                        microcarrier cell cultures.
                                    could create a magnetic field in the bioreactor and cause the stir bar to spin and mix the
+
                                        The 3D printed magnet bed is designed specifically for two magnets and can be
                                    contents. For controlling the speed of the DC motor, we use Arduino and L298N to control the input
+
                                        fitted on the DC
                                    voltage to the motor by using PWM signal.</p>
+
                                        motor. The stirrer works by using a DC motor to spin two magnets with opposite
 +
                                        polarity, which
 +
                                        could create a magnetic field in the bioreactor and cause the stir bar to spin
 +
                                        and mix the
 +
                                        contents. For controlling the speed of the DC motor, we use Arduino and L298N
 +
                                        to control the input
 +
                                        voltage to the motor by using PWM signal.</p>
 +
                                <img class="contentimg" src="https://static.igem.org/mediawiki/2018/8/8b/T--NCKU_Tainan--magntic_stir_real.PNG">
 +
<p class="pcenter">Fig 5.Design of our magnetic stir</p>
 
                                 </div>
 
                                 </div>
                              </div>
+
                            </div>
               
+
 
                              <div id="list-item-5">
+
   
                                 </br></br></br>
+
 
                                 <h3>Nutrient tank(尚未完成)</h3>
+
</br></br>
 +
                            <div id="Nutrient_tank">
 +
                                 </br></br></br></br>
 +
                                 <h3>Nutrient tank</h3>
 
                                 <div id="pt">
 
                                 <div id="pt">
                                  <p class="pcontent">The nutrients are pumped into the growth chamber at a rate proportional to the
+
                                    <p class="pcontent">Besides, we also implemented fed-batch culture system in our
                                    growth factor of the culture, which is determined experimentally through the doubling time of the
+
                                        design. Nutrients are fed to the bioreactor during cultivation to prevent
                                    particular bacterial strain.</p>
+
                                        nutrient depletion. The nutrients are pumped into the growth chamber at a rate
 +
                                        proportional to the growth factor of the culture, which is determined
 +
                                        experimentally through the doubling time of the particular bacterial strain.</p>
 
                                 </div>
 
                                 </div>
                              </div>
+
                            </div>
 +
          </br></br>
 +
<div id="Electromagnetic valve">
 +
                                </br></br></br></br>                   
 +
                                <h3>Electromagnetic valve</h3>
 +
                                <div id="pt">
 +
                                    <p class="pcontent">In order to simulate the situation of the industry, two electromagnetic valves are installed on the input and output of the collection tank and the medium tank, they can be controlled by the App.</p>
 +
                                </div>
 +
                            </div>
  
 
+
                            <div id="Materials_required">
                              <div id="list-item-6">
+
 
                                 </br></br></br></br>
 
                                 </br></br></br></br>
 
                                 <h3>Materials required</h3>
 
                                 <h3>Materials required</h3>
 
                                 <div id="pt">
 
                                 <div id="pt">
                                  <ul>
+
                                    <ul>
                                    <li>Acrylic Sheet</li>
+
                                        <li>Acrylic Sheet</li>
                                    <li>Arduino UNO</li>
+
                                        <li>Arduino UNO</li>
                                    <li>Power Supply</li>
+
                                        <li>Power Supply</li>
                                    <li>Batteries</li>
+
                                        <li>Batteries</li>
                                    <li>Rotameter</li>
+
                                        <li>Rotameter</li>
                                    <li>pH meter</li>
+
                                        <li>pH meter</li>
                                    <li>Thermometer(DS18B20)</li>
+
                                        <li>Thermometer (DS18B20)</li>
                                    <li>CO2 sensor(MG811)</li>
+
                                        <li>CO<sub>2</sub> sensor (MG811)</li>
                                    <li>Wi-fi sensor(ESP8266 NodeMcu)</li>
+
                                        <li>Wi-Fi sensor (ESP8266 NodeMcu)</li>
                                    <li>Geared DC Motor</li>
+
                                        <li>Geared DC Motor</li>
                                    <li>Tubes</li>
+
                                        <li>Tubes</li>
                                    <li>Magnets</li>
+
                                        <li>Magnets</li>
                                    <li>3D Printed Structure</li>
+
                                        <li>3D Printed Structure</li>
                                    <li>Nuts and Screws</li>
+
                                        <li>Nuts and Screws</li>
                                    <li>Wires</li>
+
                                        <li>Wires</li>
                                    <li>Pumps</li>
+
                                        <li>Pumps</li>
                                  </ul>
+
                                    </ul>
                                  </br></br></br></br>
+
                                    </br></br></br></br>
 
                                 </div>
 
                                 </div>
                              </div>
+
                            </div>
  
 
                         </div>
 
                         </div>
Line 173: Line 224:
 
     </div>
 
     </div>
  
                <script>
+
    <script>
                    $(document).ready(function () {
+
        $(document).ready(function () {
                        $(window).scroll(function () {
+
            $(window).scroll(function () {
                            if ($(this).scrollTop() >= 90) {
+
                if ($(this).scrollTop() >= 500) {
                                var position = $("#sidelist").position();
+
                    var position = $("#sidelist").position();
                                if (position == undefined) {} else {
+
                    if (position == undefined) {} else {
                                    $('#sidelist').css({
+
                        $('#sidelist').css({
                                        "position": "fixed",
+
                            "position": "fixed",
                                        "top": "145px",
+
                            "top": "145px",
                                        "margin-top": "0px"
+
                            "margin-top": "0px"
                                    });
+
                                }
+
                            } else {
+
                                $('#sidelist').removeAttr('style');
+
                            }
+
                        });
+
                        $(function () {
+
                            $('i.fa-arrow-up').click(function () {
+
                                $('html, body').animate({
+
                                    scrollTop: 0
+
                                }, 600);
+
                                return false;
+
                            });
+
 
                         });
 
                         });
                     });
+
                     }
                 </script>
+
                } else {
 +
                    $('#sidelist').removeAttr('style');
 +
                 }
 +
            });
 +
            $(function () {
 +
                $('i.fa-arrow-up').click(function () {
 +
                    $('html, body').animate({
 +
                        scrollTop: 0
 +
                    }, 600);
 +
                    return false;
 +
                });
 +
            });
 +
        });
 +
    </script>
 
     <script src="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/js/frame/T--NCKU_Tainan--jquery-1_12_4_min_js?action=raw&amp;ctype=text/javascript"></script>
 
     <script src="https://2018.igem.org/Team:NCKU_Tainan/js/frame/T--NCKU_Tainan--jquery-1_12_4_min_js?action=raw&amp;ctype=text/javascript"></script>
 
     <script src="https://2018.igem.org/Template:NCKU_Tainan/js/bootstrap_min_js?action=raw&amp;ctype=text/javascript"></script>
 
     <script src="https://2018.igem.org/Template:NCKU_Tainan/js/bootstrap_min_js?action=raw&amp;ctype=text/javascript"></script>

Latest revision as of 21:42, 17 October 2018

Hardware

The Mini CO2 Catcher

Follow us

Contact us

igem.ncku.tainan@gmail.com
No.1, Daxue Rd., East Dist., Tainan City 701, Taiwan (R.O.C.)