Araştırmacılar, topraktaki nem verilerini ölçmek ve kablosuz olarak iletmek için biyolojik olarak parçalanabilir sensörler geliştiriyorlar; bu sensörler daha da geliştirilirse, tarım arazisi kaynaklarının kullanımını en aza indirirken gezegenin artan nüfusunu beslemeye yardımcı olabilir.
Görsel: Önerilen sensör sistemi. a) Bozunabilir sensör cihazına sahip önerilen sensör sisteminin genel görünümü. b) Toprağa yerleştirilen bozunabilir sensör cihazına kablosuz olarak güç verildiğinde, cihazın ısıtıcısı aktif hale gelir. Sensörün konumu, sıcak noktanın konumuna göre belirlenir ve ısıtıcının sıcaklığı toprak nemine bağlı olarak değişir; bu nedenle, toprak nemi sıcak nokta sıcaklığına göre ölçülür. c) Bozunabilir sensör cihazı kullanımdan sonra toprağa gömülür. Sensör cihazının tabanındaki gübre bileşenleri daha sonra toprağa salınarak bitki büyümesini teşvik eder.
Önerilen sensör sistemi. a) Bozunabilir sensör cihazına sahip önerilen sensör sisteminin genel görünümü. b) Toprağa yerleştirilen bozunabilir sensör cihazına kablosuz olarak güç verildiğinde, cihazın ısıtıcısı aktif hale gelir. Sensörün konumu, sıcak noktanın konumuna göre belirlenir ve ısıtıcının sıcaklığı toprak nemine bağlı olarak değişir; bu nedenle, toprak nemi sıcak nokta sıcaklığına göre ölçülür. c) Bozunabilir sensör cihazı kullanımdan sonra toprağa gömülür. Sensör cihazının tabanındaki gübre bileşenleri daha sonra toprağa salınarak bitki büyümesini teşvik eder.
Biyolojik olarak parçalanabilir ve bu nedenle yüksek yoğunlukta kurulabilir. Bu çalışma, hassas tarımda kalan teknik darboğazların, örneğin kullanılmış sensör ekipmanının güvenli bir şekilde imha edilmesi gibi sorunların ele alınmasında önemli bir kilometre taşıdır.
Küresel nüfus artmaya devam ederken, tarımsal verimliliği optimize etmek ve arazi ve su kullanımını en aza indirmek hayati önem taşımaktadır. Hassas tarım, çevresel bilgileri toplamak için sensör ağlarını kullanarak bu çelişkili ihtiyaçları ele almayı amaçlamaktadır; böylece kaynaklar, ihtiyaç duyulduğu zaman ve yerde tarım arazilerine uygun şekilde tahsis edilebilir. Drone'lar ve uydular çok miktarda bilgi toplayabilir, ancak toprak nemini ve nem seviyelerini belirlemek için ideal değildirler. Optimum veri toplama için, nem ölçüm cihazları yüksek yoğunlukta yere yerleştirilmelidir. Sensör biyolojik olarak parçalanabilir değilse, ömrünün sonunda toplanması gerekir ki bu da emek yoğun ve pratik olmayan bir durum olabilir. Mevcut çalışmanın amacı, elektronik işlevselliği ve biyolojik olarak parçalanabilirliği tek bir teknolojide birleştirmektir.
Hasat sezonunun sonunda sensörler toprağa gömülerek biyolojik olarak parçalanabilir.
Yayın tarihi: 18 Ocak 2024