Вчені створили розумний сенсор для рослин: як технологія виявляє стрес в агрокультур
Американські інженери розробили унікальний сенсор для рослин, який живиться від випаровування вологи та здатен фіксувати ранні ознаки стресу ще до появи видимих пошкоджень.
Американські інженери з Університету Тафтса розробили новітній «натільний» датчик для агрокультур, щоб своєчасно виявляти нестачу води або хвороби. Ця інноваційна технологія дозволить фермерам у всьому світі помічати проблеми зі здоров’ям рослин ще до того, як листя почне скручуватися та в’янути.
Про це пише Earth.com.
Новітня система складається з двох різних пристроїв, які легко прикріплюються безпосередньо до живої рослини та не заважають їй розвиватися.
Як працює інноваційний сенсор
Один із гаджетів нагадує тонкий пластир-татуювання, що щільно прилягає до поверхні листка. Інший елемент конструкції — це еластична стрічка, яка надійно обертається навколо стебла та не сповзає навіть під час сильного вітру. Разом вони безперервно та точно контролюють два життєво важливі показники зеленого організму.
Пластир зчитує температуру та рівень вологості безпосередньо під поверхнею листя. Водночас еластична стрічка фіксує найменші зміни товщини стебла під час його активного росту. Справжнім технічним проривом є те, що ця система працює взагалі без зовнішніх батарей, витягуючи необхідну енергію від випаровування вологи з самої рослини.
Дослідник з Університету Тафтса Нафіз Хоссейн пояснив, що цей інноваційний датчик працює як система раннього попередження. За його словами, наявні на ринку аналоги мають значно обмежені можливості та зазвичай потребують зовнішніх акумуляторів, що неабияк ускладнює їхнє масове розгортання у полі.
Подвійний контроль та випробування на перцях
Створення унікального вологоміра стало можливим завдяки використанню кристалів оксиду ванадію, які розділені на ультратонкі нанолисти. Коли вода проникає всередину пристрою, утворюються іони, які створюють невеликий електричний струм мікроватної потужності. Цього обсягу енергії цілком достатньо для підтримання регулярних вимірювань у поєднанні з електронікою низького енергоспоживання.
Еластична стрічка для стебла створена за принципом японського мистецтва кірігамі, що дозволяє їй вільно розтягуватися та згинатися разом із рослиною. Пристрій вкритий спеціальним м’яким гелем, електричний опір якого змінюється під час потовщення або звуження стебла. Таке вдале поєднання двох датчиків дає змогу відстежувати як миттєву реакцію на втрату води, так і тривалі біологічні процеси.
Команда розробників вже успішно протестувала свою систему на кущах солодкого перцю в умовах, наближених до реальних. Пристрої змогли абсолютно чітко відрізнити повністю здорові рослини від тих, що серйозно страждали через нестачу води або надлишок солі. Здорові перці демонстрували стабільне щоденне зростання стебла, тоді як у стресових умовах цей процес різко зупинявся.
Нагадаємо 11 найкращих поєднань рослин для щедрого врожаю. Досвідчені городники давно знають, деякі рослини буквально створені одне для одного. Такий принцип називають компанійним садінням. Його суть проста — висаджувати поруч культури, які природним чином підтримують одна одну.
Источник: tsn.ua