Drukowanie 3D wykorzystywane do opracowywania czujników mierzących zużycie wody przez rośliny

Małe czujniki grafenu, które naukowcy nazywają "czujnikami tatuaży roślinnych", są przyklejane do liści roślin, wyglądając całkiem jak tatuaże. Czujniki przesyłają naukowcom dane o tym, jak szybko rośliny przemieszczają wodę z korzeni do liści, a następnie wypuszczają wodę do powietrza.

"Za pomocą takiego narzędzia możemy zacząć hodować rośliny, które są bardziej wydajne w używaniu wody "- powiedział naukowiec z zakładu Patrick Schnable. "To ekscytujące. Nie mogliśmy tego zrobić wcześniej. Ale kiedy możemy coś zmierzyć, możemy zacząć to rozumieć. "

Badania zostały udokumentowane w artykule zatytułowanym" Tworzenie i przenoszenie nanomateriałów opartych na grafenzie na taśmach o wysokiej rozdzielczości na taśmę w kierunku do Rzutowa produkcja czujników na bazie taśmy ", do której można uzyskać dostęp.

Technologia" grafen-on-tape "była już używana w innych aplikacjach, takich jak inteligentne rękawice, elastyczne czujniki mechaniczne i matryce czujników. / p>

"Staramy się, aby czujniki były tańsze i nadal miały wysoką wydajność", powiedział Liang Dong, profesor nadzwyczajny w dziedzinie inżynierii elektrycznej i komputerowej Centrum Druku 3D .

To brzmi łatwo i jest - i jest również niedrogie, spełniając cel naukowców polegający na tworzeniu tanich, wydajnych czujników.

"Ten proces produkcji jest bardzo prosty" - powiedział Dong. "Po prostu używasz taśmy do produkcji tych czujników. Koszt to zaledwie centy. "

W przypadku tatuaży roślinnych tlenek grafenu stosuje się ze względu na jego wrażliwość na parę wodną. Obecność pary wodnej zmienia przewodność materiału, który można wykorzystać do pomiaru transpiracji lub uwolnienia pary wodnej z liści. Czujniki instalacji zostały pomyślnie przetestowane w laboratoriach i eksperymentalnych eksperymentach polowych, a nowa trzyletnia, 472 363 USD dotacja z amerykańskiej Inicjatywy Rolnictwa i Badań nad Żywnością Ministerstwa Rolnictwa pozwoli na więcej testów terenowych transportu wody w kukurydzy.

Fundacja Badawcza Uniwersytetu Stanowego stanu Iowa złożyła wniosek o patent na tę technologię i uzyskała opcję komercjalizacji technologii dla EnGeniousAg, startupu utworzonego przez kilku badaczy.

"Najbardziej ekscytujące zastosowanie czujników taśmowych, które do tej pory przetestowaliśmy, jest czujnikiem instalacji "- powiedział Dong. "Koncepcja nadających się do noszenia elektronicznych czujników dla roślin jest zupełnie nowa. A czujniki instalacji są tak małe, że potrafią wykryć transpiracjęz roślin, ale nie będą one wpływać na wzrost roślin lub produkcję roślin. "

Technologia ta może być wykorzystywana do wielu innych zastosowań, w tym czujników do diagnostyki biomedycznej, sprawdzania integralności strukturalnej budynków, monitorowania środowisko lub testowanie upraw pod kątem chorób lub pestycydów.

Autorami artykułu są Seval Oren, Halil Ceylan, Patrick S. Schnable i Liang Dong.