2018. április 19., Emma
Gyengénlátóknak Nyomtatás E-mail Facebook Twitter Időjárás

Levelekbe dugott szenzorok figyelmeztetnek, ha fogytán a víz

Különleges érzékelők figyelhetik folyamatosan, hogy kiszárad egy növény vagy sem. A levelekre nyomtatott szerkezetek fontos szolgálatot tehetnek a farmereknek, mert időben jelzik a veszélyt. A klímaváltozással egyre nagyobb szükség lesz rájuk.

A Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatói növények leveleire nyomtatható különleges szenzorokat fejlesztettek. Az érzékelők jelzik, hogy a növény mikor szenved vízhiányban. A technológiával nemcsak hanyagságunk miatt kárhozatra ítélt otthoni virágok stb. menthetők meg. Sokkal fontosabb, hogy a farmerek idejekorán figyelmeztetést kapnak, ha például a búzát stb. fenyegeti veszély.

„A lehető legkorábban jelzi a kiszáradást, és ebből a szempontból a legajánlottabb mezőgazdasági alkalmazásunk” – jelentette ki Michael Strano MIT-s vegyészmérnök és egyben a fejlesztést ismertető tanulmány első számú szerzője.

Strano már társat is talált a további munkához.

Az egyik (meg nem nevezett) nagy mezőgazdasági gyártóval máris együttműködnek, és bizakodnak, hogy a technológia kertészeknek és nagyvárosi farmereknek szintén hasznára válik, biológusokat pedig új, szárazságnak ellenálló növények kikísérletezésére ösztönözheti. 

Amikor a talaj kiszárad, a növények növekedése lelassul, csökken a fotoszintézissel kapcsolatos tevékenységük. Mindezek következményeként szöveteik károsodnak. Egyeseknél elkezdődik a hervadás, mások viszont semmiféle jelet nem mutatnak, pedig bajban vannak, és aztán már csak a súlyos kár állapítható meg.

A szenzor a növények légzőnyílása, a levél felületén található pici pórusok tevékenységét figyeli. Ezek a pórusok teszik lehetővé a víz elpárolgását. Mihelyst elpárolgott, csökken a növényben lévő víznyomás, így biztosítva a talajból történő vízfelvételt. Maga a folyamat kipárolgás néven ismert.

A légzőnyílás fény hatására nyílik ki, sötétre pedig becsukódik. A kinyílás-becsukódás dinamikáját alig tanulmányozták eddig, mégpedig prózai ok miatt – valós idejű mérésre nem létezett megfelelő módszer. Ismerték a légzőnyílás fényre, szén-dioxid-koncentrációra, szárazságra adott reakcióit, folyamatos megfigyelésére viszont nem volt lehetőség, a korábbi módszerek nem szolgáltattak róla megfelelő mennyiségű információt.

Az MIT-s szenzorokkal viszont megvalósítható az állandó monitoring. Elektromosságot vezető szén nanocsövekből álló szerkezeten alapulnak, amely az organikus nátrium-dodecilszulfát vegyületben feloldódva nem károsítja a légzőnyílást. A szerkezet a pórusokra nyomtatva elektromos áramkört képez. A pórusok becsukódásakor érintetlen marad, és feszültségmérőhöz csatlakoztatva az áram mérhető. A pórusok megnyílásakor, az áramkör nem működik, az áramlás nem folytatódik, tehát nagyon precízen kiszámolható a légzőnyílás tevékenysége.

A kutatók átlagos és száraz körülmények mellett több napig tesztelték a szenzorokat. Kiderült, hogy két nap alatt megállapítható egy-egy növény kiszáradása.

A légzőnyílás fény hatására hét perc alatt nyílik ki, sötétség következtében pedig 53 perc alatt csukódik be. Száraz körülményeknél a reakcióidő jelentősen megváltozik, a kinyílás átlagosan 25, a becsukódás 45 percig tart.

A teljes cikk a lenti linken olvasható végig.

Tovább a forrásra: szuperfarm.hu
Vissza
Hírfolyam
Ajánló
„Klímatudatos Budapest”: pályázat általános iskolás gyermekek részére Franciaország 2021-ig leállítja a széntüzelésű erőműveit „Éghajlatbarát” megoldások a mezőgazdaságban „Széndobálók” kerestetnek! – vetélkedő a Heinekennel 11 000 éve nem volt ilyen nagy a felmelegedés