توسعه "ساعت هوشمند" برای گیاهان!

محققان ابزاری ایجاد کرده‌اند که با اتصال به برگ گیاه، سطوح آب موجود در آن را می‌سنجد تا کاربر را از نیاز یا عدم نیاز گیاه به آب مطلع کند.

گاهی اوقات بررسی اینکه آیا یک گیاه بیش از اندازه آب دریافت کرده یا آب کمی دارد، کار دشواری است. ویژگی‌های بصری مانند چروکیده شدن یا قهوه‌ای شدن برگ‌ها نیز تا زمانی که بخش عمده‌ی آب گیاه از دست نرود، مشخص نمی‌شود و زرد شدن برگ‌ها نیز می‌تواند از علائم کم‌آبی یا پر آبی باشد. اکنون دانشمندان برای حل این مشکل یک "ساعت هوشمند برای گیاهان" ایجاد کرده‌اند که میزان آب موجود در برگ‌ها را بررسی می‌کند و زمانی که گیاه به آب نیاز دارد صاحب آن را مطلع می‌کند.

این حسگر عملکردی مشابه ساعت‌های هوشمند دارد و همانطور که این ساعت‌ها با استفاده از الکترودهایی که روی پوست قرار می‌گیرند فعالیت الکتریکی قلب کاربر را می‌سنجند، ساعت هوشمند گیاهان نیز با استفاده از حسگرهایی که بر روی برگ‌ها متصل می‌شود سطح آب درون برگ‌ها را اندازه‌گیری می‌کند و سپس داده‌های به دست آمده را به صورت بی‌سیم به یک اپلیکیشن در تلفن همراه منتقل می‌کند تا صاحب گیاه بتواند سطح آب گیاه را کنترل کند.

این حسگر پوشیدنی جدیدترین نسخه از ابزارهایی است که به باغبانان در حفظ سلامت گیاهان کمک می‌کند. سایر ابزارهای این چنینی شامل حسگرهای خاک متصل به تلفن همراه هوشمند و گلدان‌های هوشمند با آبیاری خودکار هستند.

پیش از این، محققان الکترودهای فلزی را برای نظارت بر سطح آب در برگ‌ها ساخته بودند، اما این الکترودها در چسبیدن به برگ با مشکل مواجه بودند و این موضوع دقت داده‌ها را کاهش می‌داد.

محققان آزمایشگاه ملی نانوتکنولوژی برزیل، به سرپرستی "رناتو لیما"(Renato Lima)، می‌خواستند الکترودی طراحی کنند که برای بررسی طولانی‌مدت آب گیاهان قابل اعتماد باشد و در عین حال ثابت بماند.

آنها دو نوع الکترود ایجاد کردند. یکی از آنها با استفاده از نیکل با ظاهری باریک و پیچ خورده ساخته شد و دیگری از یک کاغذ نیمه سوخته که با لایه‌ای از موم پوشیده شده بود.

هنگامی که محققان هر دو الکترود را با نوار چسب شفاف روی برگ‌های گیاه سویا چسباندند، الکترودهای مبتنی بر نیکل عملکرد بهتری نشان دادند و با خشک شدن برگ‌ها سیگنال‌های بزرگ‌تری ایجاد ‌کردند.

در مرحله بعد، متخصصان با الکترودهای فلزی یک ابزار پوشیدنی برای گیاهان ساختند و آن را به گیاهان در گلخانه متصل کردند.

این دستگاه به صورت بی‌سیم داده‌ها را به یک اپلیکیشن تلفن همراه و یک وب‌سایت منتقل می‌کرد و درصد آب از دست رفته را نشان می‌داد.

به گفته‌ی محققان، نظارت بر میزان آب برگ‌ها حتی می‌تواند به طور غیرمستقیم اطلاعاتی در مورد قرار گرفتن گیاه در معرض آفات و سموم ارائه دهد.

از آنجا که این دستگاه پوشیدنی داده‌های قابل اعتمادی در محیط داخلی فراهم کرد، محققان اکنون قصد دارند این دستگاه‌ها را در فضاهای بیرونی و بر روی محصولات زراعی آزمایش کنند تا مشخص کنند که گیاهان چه زمانی نیاز به آبیاری دارند. استفاده از این ابزار به طور بالقوه باعث صرفه‌جویی در منابع و افزایش عملکرد می‌شوند.

جزئیات مربوط به این حسگر جدید در مجله ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است.