溫馨提示:山東省質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)新舊資質(zhì)過渡 [詳細(xì)]
技術(shù)已經(jīng)滲透到生活中的每一個(gè)角落,是否也能幫助植物生長(zhǎng)地更快、更有效率?美國(guó)愛荷華州立大學(xué)(Iowa State University;ISU)的研究人員給出了肯定的答案。他們開發(fā)出一種小型的石墨烯“植物紋身傳感器”,可粘貼在玉米植株的葉子上,用于收集與植物生長(zhǎng)有關(guān)的信息,例如在根部澆水后輸送到葉片需要多長(zhǎng)的時(shí)間,為農(nóng)民和農(nóng)業(yè)學(xué)家提供如何更有效率地用水培養(yǎng)作物所需的信息。
為了制造高性能且具成本效率的傳感器,愛荷華州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)提出了一種透過3D打印或更傳統(tǒng)的塑模成型技術(shù)在聚合物塊上形成圓形小凹痕的制程,再用液體石墨烯填充凹痕并使其沉降。在石墨烯凝固成壓痕形狀后,工程師沿著這排壓痕放置一條膠帶,然后連同連接在粘性表面的石墨烯傳感器一并拉出。傳感器本身的厚度可能小到五百萬(wàn)分之一公尺,這表示著它需要堆棧20個(gè)才能達(dá)到像人發(fā)一樣的寬度。
美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)以及“農(nóng)業(yè)與食品研究方案”(AFRI)最近投入了近50萬(wàn)美元的資金,資助進(jìn)一步研究水份在玉米植物中的輸送速度,愛荷華州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)成員也因此獲得補(bǔ)助,能進(jìn)一步將這項(xiàng)用水傳感器技術(shù)商業(yè)化。
愛荷華州立大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程副教授Liang Dong說:“我們至今測(cè)試過的傳感器中,最令人興奮的應(yīng)用是植物傳感器。將可穿戴電子傳感器用于植物的概念是全新的。這種植物傳感器非常小,因而能用于檢測(cè)植物的蒸散作用(transpiration;指水份從植物表面散失的現(xiàn)象),但并不會(huì)影響植物生長(zhǎng)或作物生產(chǎn)。”Dong及其研究團(tuán)隊(duì)相信還可以修改傳感器,以檢測(cè)植物是否存在疾病,或測(cè)量其農(nóng)藥化學(xué)滲透程度。
或許這種傳感器也可用于一些較大的對(duì)象上進(jìn)行采集過程。而相同的傳感器能用于追蹤每一個(gè)橘子、酪梨或香蕉的溫度與濕度嗎?一旦擺上貨架,消費(fèi)者可以使用智能型手機(jī)確定這些植物的質(zhì)量等級(jí)、原產(chǎn)地和其他信息嗎?或許再過一些日子,銷售價(jià)格就會(huì)上漲。
然而,農(nóng)業(yè)只是可以應(yīng)用這種技術(shù)的領(lǐng)域之一。研究人員們?cè)谌ツ?2月的《先進(jìn)材料技術(shù)》(Advanced Materials Technologies)期刊上發(fā)表論文指出,傳感器可用于多種目的,例如收集醫(yī)院病人的醫(yī)療診斷信息或檢測(cè)建筑物或橋梁的結(jié)構(gòu)完整性??傆幸惶?,可能只要有一個(gè)可以粘貼膠帶的表面,就能利用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)監(jiān)視任何對(duì)象,這樣的未來(lái)似乎不再遙遠(yuǎn)。