Американські інженери створили інноваційний сенсор для рослин, який живиться енергією від випаровування вологи й може виявляти ранні ознаки стресу ще до появи видимих пошкоджень.
Пристрій допоможе контролювати дефіцит води та хвороби / © pixabay.com
Інженери зі США, які працюють в Університеті Тафтса, розробили передовий «біосенсор» для сільськогосподарських культур, призначений для своєчасного виявлення дефіциту води або захворювань. Ця новаторська розробка дозволить аграріям по всьому світу ідентифікувати проблеми зі здоров’ям рослин ще до того, як листя почне деформуватися та втрачати пружність.
Про це повідомляє видання Earth.com.
Нова система складається з двох різних модулів, які легко кріпляться безпосередньо до живої рослини, не перешкоджаючи її розвитку.
Принцип роботи інноваційного сенсора
Один з елементів пристрою нагадує тонкий пластир-татуювання, який щільно прилягає до поверхні листка. Інший компонент системи — це гнучка стрічка, що надійно охоплює стебло і не зісковзує навіть при сильних поривах вітру. Разом вони здійснюють безперервний та точний моніторинг двох ключових показників життєдіяльності рослини.
Пластир вимірює температуру та рівень вологості безпосередньо під поверхнею листя. Водночас гнучка стрічка реєструє найдрібніші зміни товщини стебла в процесі його активного росту. Справжнім технологічним досягненням є те, що ця система функціонує повністю автономно, без потреби у зовнішніх джерелах живлення, отримуючи необхідну енергію від процесу випаровування вологи самою рослиною.
Нафіз Хоссейн, дослідник з Університету Тафтса, пояснив, що цей інноваційний датчик діє як система раннього оповіщення. За його словами, існуючі на ринку альтернативи мають суттєво обмежені можливості та зазвичай потребують зовнішніх акумуляторів, що значно ускладнює їхнє широке застосування в польових умовах.
Подвійний контроль та тестування на перцях
Розробка унікального вологоміра стала можливою завдяки застосуванню кристалів оксиду ванадію, подрібнених до стану ультратонких нанолистів. Коли вода потрапляє всередину пристрою, утворюються іони, які генерують невеликий електричний струм мікроскопічної потужності. Цього обсягу енергії цілком достатньо для забезпечення регулярних вимірювань у поєднанні з низькоенергетичною електронікою.
Гнучка стрічка для стебла розроблена за принципами 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 ефективне поєднання двох датчиків дає змогу відстежувати як миттєву реакцію на втрату вологи, так і довгострокові біологічні процеси.
Команда розробників вже успішно випробувала свою систему на кущах солодкого перцю в умовах, наближених до реальних. Пристрої змогли абсолютно чітко розрізнити повністю здорові рослини від тих, що зазнавали серйозного стресу через нестачу води або надлишок солі. Здорові перці демонстрували стабільне щоденне збільшення товщини стебла, тоді як у стресових умовах цей процес різко припинявся.
Нагадаємо про 11 найкращих поєднань рослин для отримання щедрого врожаю. Досвідчені городники давно знають, що деякі рослини ідеально доповнюють одна одну. Цей принцип називається супутнім садінням. Його суть проста — висаджувати поруч культури, які природним чином підтримують одна одну.
Коментарі Сортувати: Нові Старі Популярні Надіслати