Американські інженери створили новаторський сенсор для рослин, який отримує енергію від процесу випаровування вологи і здатний виявляти перші ознаки стресу ще до появи помітних пошкоджень.
Сенсор допоможе контролювати дефіцит води та хвороби / © pixabay.com
Інженери з Університету Тафтса, США, розробили передовий “біосумісний” датчик для сільськогосподарських культур, призначений для своєчасного виявлення дефіциту води або захворювань. Ця новаторська розробка дозволить аграріям по всьому світу розпізнавати проблеми зі здоров’ям рослин ще до того, як листя почне скручуватися і в’янути.
Про це повідомляє видання Earth.com.
Новітня система складається з двох різнорідних пристроїв, які легко кріпляться безпосередньо до живої рослини і не перешкоджають її росту.
Принцип роботи інноваційного сенсора
Один із пристроїв схожий на тонку татуювальну плівку, яка щільно прилягає до поверхні листка. Інший елемент системи — це гнучка стрічка, яка надійно охоплює стебло і не сповзає навіть під час сильного вітру. У сукупності вони забезпечують безперервний і точний моніторинг двох критично важливих показників рослинного організму.
Плівка зчитує температуру та рівень вологості безпосередньо під поверхнею листя. Водночас, гнучка стрічка фіксує найменші зміни в діаметрі стебла під час його активного розвитку. Справжнім технічним досягненням є те, що ця система функціонує без зовнішніх джерел живлення, отримуючи необхідну енергію від випаровуваної вологи самої рослини.
Дослідник з Університету Тафтса, Нафіз Хоссейн, зазначив, що цей інноваційний датчик діє як система раннього оповіщення. За його словами, існуючі на ринку аналогічні пристрої мають суттєво обмежені можливості та зазвичай потребують зовнішніх акумуляторів, що значно ускладнює їхнє широкомасштабне застосування в польових умовах.
Подвійний контроль та випробування на перцях
Розробка унікального вологоміра стала можливою завдяки використанню кристалів оксиду ванадію, які були розділені на ультратонкі нанолисти. При потраплянні води всередину пристрою утворюються іони, що генерують невеликий електричний струм мікроватної потужності. Цього обсягу енергії цілком достатньо для забезпечення регулярних вимірювань у поєднанні з низькоенергетичною електронікою.
Гнучка стрічка для стебла розроблена за принципом японського мистецтва кірігамі, що дозволяє їй вільно розтягуватися та вигинатися разом із рослиною. Пристрій покритий спеціальним м’яким гелем, електричний опір якого змінюється при потовщенні або звуженні стебла. Таке вдале поєднання двох датчиків дає змогу відстежувати як миттєву реакцію на втрату води, так і довгострокові біологічні процеси.
Команда розробників вже успішно протестувала свою систему на кущах солодкого перцю в умовах, наближених до реальних. Пристрої змогли абсолютно чітко розрізнити повністю здорові рослини від тих, що зазнавали значного стресу через нестачу води або надлишок солі. Здорові перці демонстрували стабільне щоденне зростання стебла, тоді як у стресових умовах цей процес різко припинявся.
Нагадаємо, 11 найкращих комбінацій рослин для рясного врожаю. Досвідчені городники давно знають, що деякі рослини ідеально доповнюють одна одну. Цей принцип називається сумісним садінням. Його суть проста: висаджувати поруч культури, які природним чином підтримують одна одну.
Коментарі Сортувати: Нові Старі Популярні Надіслати