Ti senzorji narejeni iz grafena in srebrnih nanožic, pritrjenih na list, spremljajo VOC izhod v rastlini kot sredstvo za spremljanje stresa.
Hackster Inc.
Avtor: Gareth Halfacree; www.hackster.io
2021-301-09
Znanstveniki z NC State univerzev Severni Karolini so razvili nosljivo elektroniko z eno razliko: zasnoavana je za rastline, ki se pritrdi na njihove liste za spremljanje bolezni in drugih stresnih učinkov.
“Ustvarili smo nosljiv senzor, ki na neinvaziven način spremlja stres in bolezni na rastlini,” je Qinshang Wei, docent za kemijsko in biomolekularno inženirstvo in sopodpisnik članka. V nadaljevanju je podrobno opisal delo, “z merjenjem hlapnih organskih snovi (VOC), ki jih oddajajo rastline. ”
“Naša tehnologija neprekinjeno spremlja VOC emisije iz obrata, ne da bi škodovala rastlini. Prototip, ki smo ga prikazali, shranjuje te podatke, vendar bodo prihodnje različice podatke prenašale brezžično. Kar smo razvili, pridelovalcem omogoča prepoznavanje težav na terenu – ne da bi morali čakati, da bi iz laboratorija prejeli rezultate testa. ”
30-milimetrski obliži, zgrajeni iz kombinacije senzorjev na osnovi grafena in fleksibilnih srebrnih nanožic, so prevlečeni s kemičnimi ligandi, ki se odzivajo na prisotnost specifičnih VOC-jev – zaznavajo prisotnost in prostornino vsakega.
Prototip, ki ga je naredila ekipa, je bil pritrjen na rastline paradižnika in je bil uporabljen za spremljanje stresa, ki ga povzročajo fizične poškodbe in okužba s patogenom, odgovornim za plesen. V primeru telesnih poškodb so stres zaznali v eni do treh urah; za plesen je trajalo dlje, senzorji so jo zaznali v treh ali štirih dneh.
“To ni bistveno hitreje kot pojav vizualnih simptomov pozne plesni,” priznava Wei. “Vendar sistem spremljanja pomeni, da se pridelovalcem ni treba zanašati na odkrivanje drobnih vizualnih simptomov. Stalno spremljanje bi pridelovalcem omogočilo, da čim hitreje prepoznajo rastlinske bolezni in jim pomagajo omejiti širjenje bolezni.”
“Naši prototipi lahko že z visoko natančnostjo zaznajo 13 različnih rastlinskih VOC-jev, kar uporabnikom omogoča, da razvijejo prilagojeno senzorsko mrežo, ki se osredotoča na obremenitve in bolezni, za katere pridelovalec meni, da so najpomembnejše,” dodaja Yong Zhu, sopodpisnik prispevka in Andrew A. Adams, ugledni profesor strojništva in vesoljske tehnike na NC State.
“Pomembno je tudi opozoriti, da so materiali dokaj poceni. Če bi se proizvodnja povečala, menimo, da bi bila ta tehnologija cenovno dostopna. Poskušamo razviti praktično rešitev za resnični problem in vemo, da je strošek pomembna postavka. ”
Delo ekipe, ki se bo zdaj preusmerilo na dodajanje brezžičnega zbiranja podatkov in sposobnost zaznavanja okoljskih razmer ter VOC-jev, je bilo objavljeno pod pogoji zaprtega dostopa v reviji Matter.
Povzeto po: https://bit.ly/3hQV2Ub
