植物可穿戴传感器

来自爱荷华州立大学的植物科学家开发了一种可以附着在植物上的小型石墨烯传感器,为研究人员和农民提供了更多的数据,从而带来了双丰收。

基于石墨烯的新型传感器可以为农民提供更精确的测量,以确定作物实现其潜力需要多长时间。

爱荷华州立大学的植物科学家帕特里克施纳布尔在一份声明中说:“有了这样一个目标,我们就可以开始培育能更有效利用水分的植物。这真令人兴奋。我们以前无法做到这一点。然而,一旦我们可以衡量一些工具,我们就可以开始理解它。”

研究人员通过成型工艺或3D打印在胶带上构建复杂的石墨烯图案,在聚合物块皮肤上构建凹痕图案。然后,他们将液态石墨烯溶液涂在聚合物块上,以填充和收缩凹痕图案。

该团队使用胶带去除多余的石墨烯,并使用另一条胶带拉开石墨烯图案,在胶带上形成传感器。结果,图案只有百万分之一米宽。

爱荷华州电机工程副教授董亮在一份声明中说:“这个制造过程非常简单。你所需要做的就是用胶带来制造这些传感器。成本非常低。”

这种基于石墨烯的技术被研究人员称为“植物纹身传感器”,也被用于开发其他可穿戴的应变和压力传感器,包括内置于智能手套中用于测量手部动作的传感器。

在植物研究的环境中,传感器是由氧化石墨烯制成的,氧化石墨烯对水蒸气非常敏感,可以改变材料的电导率并量化以正确测量叶片的蒸腾作用。

董说:“到目前为止,我们测试的磁带传感器最令人兴奋的应用是植物传感器。植物可穿戴电子传感器的概念是全新的。”

“植物传感器非常小,可以检测植物的蒸腾作用,但不会影响植物生长或作物生产。”

该传感器还可用于其他应用,包括生物医学诊断、检查建筑布局的完整性、条件监测,或在调整后可能测试作物的疾病或农药。

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