Inženjeri izmislili senzore za biljke, koji omogućavaju mjerenja upotrebe vode u usjevima

Naučnici razvijaju senzore na bazi grafena, na vrpci koja se može pričvrstitii na biljke i na taj način se mogu dobiti podaci o korištenju vode u usjevima. Tehnologija bi mogla imati i mnoge druge aplikacije, uključujući senzore za biomedicinsku dijagnostiku, za provjeru konstruktivne cjelovitosti zgrada, te za praćenje okoliša.

Istraživači su bili zainteresovani za rad s novim, jeftinim, lako proizvodnim, grafenskim senzorima na vrpci koji se mogu pričvrtiti na biljke i tako dati nove vrste podataka istraživačima i poljoprivrednicima.  Uz pomoć ovog alata moguće je uzgajati biljke koje su učinkovitije u korištenju vode.  Alat koji omogućuje mjerenje vode je sitan grafenski senzor koji se može zalijepliti na biljke. Grafen je čudesni materijal. To je ugljični saćasti komad izvrstan u provođenju struje i topline, i jak je i stabilan. Tehnologija grafena na vrpci u ovoj studiji također je korištena za proizvodnju nosivih senzora pritiska, uključujući senzore ugrađene u “pametnu rukavicu” koja mjeri pokrete rukom.

Istraživači opisuju različite senzore i “jednostavnu i svestranu metodu za modeliranje i prijenos nanoinera na osnovi grafena” kako bi stvorili fleksibilne senzore u papiru. Liang Dong, američki izvanredni profesor elektrotehnike i kompjuterskog inženjeringa u Iowi, glavni je autor ovog rada. Seval Oren, doktorski student u elektrotehnici i kompjuterskom inženjerstvu, koautor je koji je pomogao u razvoju tehnologije senzorske proizvodnje. Istraživači su razvili postupak za izradu zamršenih grafenskih uzoraka na vrpci. Dong je rekao da je prvi korak stvaranje nazubljenih uzoraka na površini polimernog bloka, bilo s procesom kalupljenja ili s trodimenzionalnim ispisom. Inženjeri primjenjuju otopinu tekućeg grafena u blok, ispunjavajući urezane obrasce. Oni koriste traku kako bi uklonili višak grafena. Zatim uzmu još jednu vrpcu trake kako bi uklonili grafene uzorke, stvarajući senzor na vrpci. Postupak može proizvesti precizne uzorke. U slučaju istraživanja biljaka, senzori se dobijaju s grafenskim oksidom, materijalom vrlo osjetljivim na vodenu paru. Prisutnost vodene pare mijenja vodljivost materijala, a to se može kvantificirati kako bi tačno odredila transpiracija (oslobađanje vodene pare) listova. Biljni senzori uspješno su testirani na laboratorijskim i pilot eksperimentima. Istraživačka fondacija univerziteta Iowa zatražila je patent za tehnologiju senzora. Fondacija za istraživanje također je odobrila mogućnost komercijalizacije tehnologije za kompaniju EnGeniousAg.  Koncept elektroničkih senzora koji se mogu nanositi na bilje je potpuno novi, a senzori biljaka toliko su mali da mogu otkriti transpiraciju iz biljaka, ali neće utjecati na rast biljaka ili proizvodnju usjeva. Ali to ne mogu učiniti svi senzori. Tehnologija bi mogla “otvoriti novu rutu” za širok raspon primjena, uključujući senzore za biomedicinsku dijagnostiku, za provjeru konstruktivne cjelovitosti zgrada, za praćenje okoliša i slično.

m-Kvadrat

print