cảm biến đất

Các nhà nghiên cứu đang phát triển các cảm biến sinh học tự phân hủy để đo và truyền dữ liệu độ ẩm đất không dây. Nếu được phát triển hơn nữa, công nghệ này có thể giúp nuôi sống dân số ngày càng tăng của hành tinh đồng thời giảm thiểu việc sử dụng tài nguyên đất nông nghiệp.

Hình ảnh: Hệ thống cảm biến đề xuất. a) Tổng quan về hệ thống cảm biến đề xuất với thiết bị cảm biến phân hủy sinh học. b) Khi cấp nguồn không dây cho thiết bị cảm biến phân hủy sinh học đặt trên đất, bộ phận gia nhiệt của thiết bị sẽ được kích hoạt. Vị trí của cảm biến được xác định bởi vị trí của điểm nóng, và nhiệt độ của bộ phận gia nhiệt thay đổi tùy thuộc vào độ ẩm của đất; do đó, độ ẩm của đất được đo dựa trên nhiệt độ của điểm nóng. c) Thiết bị cảm biến phân hủy sinh học được chôn trong đất sau khi sử dụng. Các thành phần phân bón ở đáy thiết bị cảm biến sau đó được giải phóng vào đất, kích thích sự phát triển của cây trồng. Tìm hiểu thêm
Hệ thống cảm biến đề xuất. a) Tổng quan về hệ thống cảm biến đề xuất với thiết bị cảm biến phân hủy sinh học. b) Khi cấp nguồn không dây cho thiết bị cảm biến phân hủy sinh học đặt trên đất, bộ phận gia nhiệt của thiết bị sẽ được kích hoạt. Vị trí của cảm biến được xác định bởi vị trí của điểm nóng, và nhiệt độ của bộ phận gia nhiệt thay đổi tùy thuộc vào độ ẩm của đất; do đó, độ ẩm của đất được đo dựa trên nhiệt độ của điểm nóng. c) Thiết bị cảm biến phân hủy sinh học được chôn trong đất sau khi sử dụng. Các thành phần phân bón ở đáy thiết bị cảm biến sau đó được giải phóng vào đất, kích thích sự phát triển của cây trồng.

Có khả năng phân hủy sinh học và do đó có thể được lắp đặt với mật độ cao. Công trình này là một cột mốc quan trọng trong việc giải quyết các vướng mắc kỹ thuật còn tồn tại trong nông nghiệp chính xác, chẳng hạn như việc xử lý an toàn các thiết bị cảm biến đã qua sử dụng.
Khi dân số toàn cầu tiếp tục tăng, việc tối ưu hóa năng suất nông nghiệp và giảm thiểu việc sử dụng đất và nước là điều thiết yếu. Nông nghiệp chính xác hướng đến giải quyết những nhu cầu mâu thuẫn này bằng cách sử dụng mạng lưới cảm biến để thu thập thông tin môi trường, từ đó phân bổ nguồn lực một cách thích hợp cho đất nông nghiệp khi và ở nơi cần thiết. Máy bay không người lái và vệ tinh có thể thu thập được rất nhiều thông tin, nhưng chúng không lý tưởng để xác định độ ẩm và mức độ ẩm của đất. Để thu thập dữ liệu tối ưu, các thiết bị đo độ ẩm nên được lắp đặt trên mặt đất với mật độ cao. Nếu cảm biến không phân hủy sinh học, nó phải được thu gom khi hết hạn sử dụng, điều này có thể tốn nhiều công sức và không thực tế. Đạt được chức năng điện tử và khả năng phân hủy sinh học trong cùng một công nghệ là mục tiêu của nghiên cứu hiện tại.
Khi mùa thu hoạch kết thúc, các cảm biến có thể được chôn xuống đất để phân hủy sinh học.