В университета Тафтса (США) создали два типа сенсоров: тонкий датчик, который крепится к листу подобно временной татуировке, и эластичный датчик для стебля. Первый измеряет температуру и влажность, второй фиксирует изменения роста растения.
Разработка не требует внешнего источника питания. Сенсоры получают энергию за счет влаги, которую растение испаряет в окружающую среду.
По словам авторов работы, существующие методы контроля посевов, включая спутниковые снимки, беспилотники и почвенные датчики, оценивают внешние условия или последствия стресса. Новая система показывает реакцию самого растения в режиме реального времени. «Датчик на листьях работает как система раннего предупреждения и показывает, как растение реагирует на условия окружающей среды еще до появления видимых признаков», — отметила одна из авторов исследования Нафизе Хоссейн.
Для изготовления листового сенсора ученые использовали нанолисты оксида ванадия и слой графена. При прохождении влаги через материал возникает электрический ток, который обеспечивает работу устройства. Датчик для стебля создали по принципу японского искусства киригами. Устройство меняет электрическое сопротивление по мере расширения или сжатия стебля и позволяет отслеживать темпы роста растения.
Во время испытаний на сладком перце система отличила здоровые растения от культур, испытывающих нехватку воды или избыток соли. Сейчас команда работает над беспроводной передачей данных по технологиям LoRa и Bluetooth, чтобы использовать такие датчики непосредственно на сельскохозяйственных полях.
