Intelligens talajérzékelő bevetésen

A KAUST kutatói egy új eszközt fejlesztettek ki, amely egy gyors és érzékeny talajnedvesség mérő. A készülék középpontjában egy fém-organikus (MOF) keret található. Ez az innovatív megoldás lehetővé tenné a mezőgazdászok számára, hogy még több vizet juttassanak a növényekhez, pont annyit, amennyire szükség van. Ezzel maximalizálni lehetne az élelmiszertermelést, csökkenthetőek lennének az aszály okozta károk.

Manapság a hatékony vízhasználat kulcsfontosságú kihívás a gazdálkodók számára, akiknek minden évben szembesülniük kell az éghajlatváltozással. Nem segít rajtuk a világ növekvő népességé sem, hiszen az embereket megfelelő mennyiségű és minőségi élelmiszerrel kellene ellátni.

Mohamed Eddaoudi, aki Khaled Salamával együtt vezette a mostani kutatást, elmondta, hogy az öntözéskezelés segíthet a termés minőségének javításában, a mezőgazdasági költségek csökkentésében, valamint az ivóvíz megóvásában. Az új, igen érzékeny és szelektív talajnedvesség-érzékelők lehetőséget adnak a vízgazdálkodási folyamat javítására.

Egyelőre jól működik az érzékelő

A kutatók és a munkatársaik kimutatták, hogy az eszköz kiválóan alkalmazható a talajnedvesség érzékelésére. A MOF-ok igen erős porózus szintetikus anyagok, amelyek egyfajta ketrecszerű belső szerkezettel rendelkeznek, így specifikus kis molekulák, illetve víz befogadására alkalmazhatóak.

"A MOF vékonyrétegeket már sikerült beépíteni az elektronikus eszközökbe, ami megnyitja az utat az eszköz használata előtt."

- mondta el a kutatás vezetője.

Az új eszközt ár több tesztnek is alávetették. Az eredmények pozitívak. - fotó: pexels.com

Amikor az érzékelőt a nedves talajba helyezték, akkor a MOF levegőjét a víz kiszorította, ezzel megváltoztatva az elektromos kapacitását. Ez a folyamat mérhető és észlelhető. Az egyes eszközöket agyagos és homokos talajtípusokban tesztelték, amelyek szignifikáns különbséget mutattak a víztartó képesség tekintetében. Az új érzékelő 500 másodperces reakcióidővel határozta meg az agyagos talajban fellelhető nedvesség mértékét.

"Most egy hordozható, MOF-alapú talajnedvesség-érzékelő prototípusát tervezzük és fejlesztjük, amely könnyen használható lesz kontrollkísérletekhez valós, illetve helyszíni mérések során egyaránt."

- tette hozzá Eddaoudi.