Саудовцы предложили сбрасывать с дронов гибкие датчики для контроля состояния растений

Саудовские инженеры разработали два типа гибких и автономных датчиков, которые можно использовать для беспроводного сбора данных о состоянии растений, а также температуре и влажности вокруг них. Один из двух типов датчиков адаптирован для сброса с помощью дрона или другого летательного аппарата. Статья с описанием разработки опубликована в журнале npj Flexible Electronics.

Известно, что скорость роста растений напрямую зависит от состояния окружающей среды, в том числе от температуры и влажности. Существуют системы, которые отслеживают эти параметры, а некоторые из них также автоматически интерпретируют эти данные и могут, к примеру, увеличить интенсивность или частоту полива. Но, как правило, эти датчики достаточно дороги и сложны в установке или имеют другие недостатки.

Группа инженеров под руководством Мухаммеда Хусейна (Muhammad Hussain) из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы создала два разных сенсора, которые вместе позволяют отслеживать влияние факторов окружающей среды на рост растений. Один из них представляет собой электромеханический датчик растяжения, который разработчики предлагают использовать для отслеживания удлинения ствола растения. Он состоит из металлической пленки из золота и титана толщиной 190 нанометров, помещенной в прозрачный и эластичный полимер полидиметилсилоксан (PDMS), причем в процессе соединения слоев полимер растягивают. Благодаря такому методу создания датчика инженерам удалось увеличить диапазон измеряемого им удлинения, которое можно вычислить по изменению сопротивления.

Для того, чтобы каждое растение не приходилось соединять по проводам с единой системой, инженеры создали небольшой блок управления и питания с микроконтроллером, в котором есть Bluetooth-модуль для передачи данных и 256 килобайт памяти для их хранения, а также литий-ионным аккумулятором, которого хватает примерно на 150 дней работы. Блок можно разместить у основания растения, а датчик присоединяется к нему с помощью проводов.

Кроме датчика растяжения инженеры также разработали датчик влажности и температуры. Он создается в несколько стадий, включающих в себя нанесение и травление, в результате которых образуется фигура в форме бабочки, на которой располагаются металлические датчики. Этот датчик исследователи также предлагают присоединять к блоку управления и питания, причем, поскольку он не обязательно должен быть жестко зафиксирован на растении, его можно не только прикреплять к листьям или стволу, но и сбрасывать с дрона. Для этого инженеры создали простую складную конструкцию, которая печатается на 3D-принтере из одного слоя ABS-пластика, а затем складывается вручную. В сложенном состоянии она имеет шестиугольное полое основание, в которое необходимо поместить датчик и блок управления, а также шесть отходящих от него лепестков, позволяющих конструкции медленно снижаться после сброса.

Недавно группа Мухаммеда Хусейна представила другой гибкий и растягиваемый датчик, но предназначенный для наблюдения за морскими существами. Оно крепится на кожу и может на протяжении почти года автономно отслеживать глубину, температуру и соленость воды. После этого его можно снять с рыбы и считать данные наблюдений через Bluetooth.

Читайте также

Оставить комментарий

Вы можете использовать HTML тэги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.