Исследователи создают биоразлагаемые датчики для измерения и беспроводной передачи данных о влажности почвы, которые, при дальнейшем развитии, могли бы помочь прокормить растущее население планеты, минимизируя при этом использование ресурсов сельскохозяйственных земель.
Изображение: Предлагаемая сенсорная система. а) Общий вид предлагаемой сенсорной системы с разлагаемым сенсорным устройством. б) При беспроводной подаче питания на разлагаемое сенсорное устройство, расположенное на почве, активируется нагреватель устройства. Местоположение датчика определяется местоположением горячей точки, а температура нагревателя изменяется в зависимости от влажности почвы; таким образом, влажность почвы измеряется на основе температуры горячей точки. в) Разлагаемое сенсорное устройство закапывается в почву после использования. Удобрительные компоненты, содержащиеся в основании сенсорного устройства, затем высвобождаются в почву, стимулируя рост растений. Подробнее
Предлагаемая сенсорная система. а) Обзор предлагаемой сенсорной системы с разлагаемым сенсорным устройством. б) При беспроводной подаче питания на разлагаемое сенсорное устройство, расположенное на почве, активируется нагреватель устройства. Местоположение датчика определяется местоположением горячей точки, а температура нагревателя изменяется в зависимости от влажности почвы; таким образом, влажность почвы измеряется на основе температуры горячей точки. в) Разлагаемое сенсорное устройство после использования закапывается в почву. Удобрительные компоненты, находящиеся в основании сенсорного устройства, затем высвобождаются в почву, стимулируя рост растений.
Биоразлагаемое оборудование позволяет устанавливать его с высокой плотностью. Эта работа является важной вехой в устранении оставшихся технических проблем в точном земледелии, таких как безопасная утилизация отработанного сенсорного оборудования.
В условиях продолжающегося роста населения планеты оптимизация урожайности в сельском хозяйстве и минимизация использования земельных и водных ресурсов имеют решающее значение. Точное земледелие призвано решить эти противоречивые задачи, используя сенсорные сети для сбора экологической информации, чтобы ресурсы могли быть рационально распределены по сельскохозяйственным угодьям в нужное время и в нужном месте. Дроны и спутники могут собирать большой объём информации, но они не идеальны для определения влажности почвы и её уровня. Для оптимального сбора данных устройства для измерения влажности должны быть установлены на земле с высокой плотностью. Если датчик не биоразлагаемый, его необходимо собирать по окончании срока службы, что может быть трудоёмким и непрактичным. Целью текущей работы является достижение электронной функциональности и биоразлагаемости в рамках одной технологии.
По окончании сезона сбора урожая датчики можно закопать в почву для биологического разложения.
Время публикации: 18 января 2024 г.