Shuohao Cai, ọmọ ile-iwe dokita kan ni imọ-jinlẹ ile, gbe ọpa sensọ kan pẹlu ohun ilẹmọ sensọ multifunction ti o fun laaye awọn wiwọn ni awọn ijinle oriṣiriṣi sinu ile ni Ile-ẹkọ giga ti Ile-ẹkọ giga ti Wisconsin-Madison Hancock Ibusọ Iwadi Agricultural.
MADISON - University of Wisconsin-Madison Enginners ti ni idagbasoke kekere-iye owo sensosi ti o le pese lemọlemọfún, gidi-akoko monitoring ti iyọ ni wọpọ Wisconsin ile orisi. Awọn sensọ elekitirokemika ti a tẹjade wọnyi le ṣe iranlọwọ fun awọn agbe lati ṣe alaye diẹ sii awọn ipinnu iṣakoso ounjẹ ati mọ awọn anfani eto-ọrọ.
"Awọn sensọ wa le fun awọn agbe ni oye ti o dara julọ nipa ipo ijẹẹmu ti ile wọn ati iye iyọ ti o wa si awọn irugbin wọn, ṣe iranlọwọ fun wọn lati pinnu diẹ sii ni deede iye ajile ti wọn nilo gangan," Joseph Andrews, oluranlọwọ olukọ ni Ile-ẹkọ giga Harvard sọ. Iwadi naa jẹ itọsọna nipasẹ Ile-iwe ti Imọ-ẹrọ Mechanical ni University of Wisconsin-Madison. "Ti wọn ba le dinku iye ajile ti wọn ra, awọn ifowopamọ iye owo le ṣe pataki fun awọn oko nla."
Awọn loore jẹ ounjẹ pataki fun idagbasoke irugbin, ṣugbọn awọn loore pupọ le yọ kuro ninu ile ki o wọ inu omi inu ile. Iru idoti yii jẹ ipalara fun awọn eniyan ti o mu omi kanga ti a ti doti ati pe o jẹ ipalara si ayika. Sensọ tuntun ti awọn oniwadi naa tun le ṣee lo bi ohun elo iwadii ogbin lati ṣe atẹle jijẹ iyọ ati iranlọwọ lati ṣe agbekalẹ awọn iṣe ti o dara julọ fun idinku awọn ipa ipalara rẹ.
Awọn ọna lọwọlọwọ fun ibojuwo iyọ ile jẹ aladanla, gbowolori, ati pe ko pese data akoko gidi. Ti o ni idi ti tejede Electronics iwé Andrews ati egbe re ṣeto jade lati ṣẹda kan ti o dara, kere gbowolori ojutu.
Ninu iṣẹ akanṣe yii, awọn oniwadi lo ilana titẹ inkjet lati ṣẹda sensọ potentiometric kan, iru sensọ elekitirokemika fiimu tinrin. Awọn sensọ ti o pọju ni igbagbogbo lo lati ṣe iwọn deede nitrate ninu awọn ojutu olomi. Sibẹsibẹ, awọn sensọ wọnyi ko dara fun lilo ni awọn agbegbe ile nitori awọn patikulu ile nla le fa awọn sensọ ati ṣe idiwọ awọn wiwọn deede.
“Ipenija akọkọ ti a ngbiyanju lati yanju ni lati wa ọna lati gba awọn sensọ elekitirokemika lati ṣiṣẹ daradara ni awọn ipo ile lile ati rii ni deede awọn ions iyọ,” Andrews sọ.
Ojutu egbe naa ni lati gbe Layer ti fluoride polyvinylidene sori sensọ naa. Gẹgẹbi Andrews, ohun elo yii ni awọn abuda bọtini meji. Ni akọkọ, o ni awọn pores ti o kere pupọ, nipa 400 nanometers ni iwọn, eyiti o jẹ ki awọn ions iyọ gba kọja lakoko ti o dina awọn patikulu ile. Ni ẹẹkeji, o jẹ hydrophilic, iyẹn ni, o fa omi ati ki o fa bi kanrinkan kan.
"Nitorina eyikeyi omi ọlọrọ nitrate yoo ṣafẹri wọ inu awọn sensọ wa, eyiti o ṣe pataki gaan nitori pe ile tun dabi kanrinkan kan ati pe iwọ yoo padanu ogun ni awọn ofin ti ọrinrin ti n wọle sinu sensọ ti o ko ba le gba gbigba omi kanna. Agbara ile, ”Andrews sọ. “Awọn ohun-ini wọnyi ti Layer fluoride polyvinylidene gba wa laaye lati yọ omi ọlọrọ nitrate, fi jiṣẹ si oju sensọ ati rii nitrate ni deede.”
Awọn oniwadi ṣe alaye ilọsiwaju wọn ninu iwe ti a tẹjade ni Oṣu Kẹta ọdun 2024 ninu iwe akọọlẹ Imọ-ẹrọ Awọn ohun elo To ti ni ilọsiwaju.
Ẹgbẹ naa ṣe idanwo sensọ wọn lori awọn oriṣiriṣi ile oriṣiriṣi meji ti o ni nkan ṣe pẹlu Wisconsin-iyanrin ilẹ, ti o wọpọ ni awọn apakan ariwa-aringbungbun ti ipinle, ati awọn loams silty, ti o wọpọ ni guusu iwọ-oorun Wisconsin-ati rii pe awọn sensosi ṣe awọn abajade deede.
Awọn oniwadi ti n ṣepọ sensọ iyọdi wọn bayi sinu eto sensọ multifunctional ti wọn pe ni “ohun ilẹmọ sensọ,” ninu eyiti awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi mẹta ti awọn sensosi ti wa ni gbe sori dada ṣiṣu ti o rọ nipa lilo ifẹhinti alemora. Awọn ohun ilẹmọ naa tun ni ọriniinitutu ati awọn sensọ iwọn otutu ninu.
Awọn oniwadi yoo so ọpọlọpọ awọn ohun ilẹmọ ifarako si ifiweranṣẹ kan, gbe wọn si oriṣiriṣi awọn giga, ati lẹhinna sin ifiweranṣẹ si ile. Eto yii gba wọn laaye lati ṣe iwọn ni awọn ijinle ile ti o yatọ.
"Nipa wiwọn iyọ, ọrinrin ati iwọn otutu ni awọn ijinle ti o yatọ, a le ṣe iwọn ilana ilana ti iyọ nitrate ati loye bi iyọ ti n lọ nipasẹ ile, eyiti ko ṣee ṣe tẹlẹ," Andrews sọ.
Ni akoko ooru ti 2024, awọn oniwadi gbero lati gbe awọn ọpa sensọ 30 sinu ile ni Ibusọ Iwadi Agricultural Hancock ati Ibusọ Iwadi Agricultural Arlington ni University of Wisconsin-Madison lati ṣe idanwo sensọ siwaju sii.
Akoko ifiweranṣẹ: Jul-09-2024