Bộ cảm biến theo dõi nhiệt độ và độ ẩm xung quanh cây trồng

2 loại cảm biến dẻo và hoạt động tự trị do các kỹ sư Ả Rập Saudi phát triển có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu không dây về trạng thái phát triển của thực vật cũng như nhiệt độ và độ ẩm xung quanh cây trồng.

Theo tạp chí npj Flexible Electronics, các kỹ sư Ả Rập Saudi đã phát triển 2 loại cảm biến dẻo và hoạt động tự trị có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu không dây về trạng thái thực vật cũng như nhiệt độ và độ ẩm xung quanh cây trồng. Một trong 2 loại cảm biến được điều chỉnh để rải từ máy bay không người lái hoặc các thiết bị bay khác.

Các bộ cảm biến nhiệt độ và độ ẩm đặt trên lá cây - (Ảnh: Tạp chí npj Flexible Electronics).

Được biết, tốc độ tăng trưởng của thực vật phụ thuộc trực tiếp vào trạng thái của môi trường, bao gồm nhiệt độ và độ ẩm. Hiện đã có các hệ thống giám sát các thông số này và một số trong số đó cũng có thể tự động diễn giải dữ liệu và giúp tăng cường độ hoặc tần suất tưới nước.Tuy nhiên, các cảm biến này khá đắt và khó lắp đặt hoặc có những nhược điểm khác.

Một nhóm kỹ sư đứng đầu Muhammad Hussain ở Đại học khoa học và công nghệ quốc vương Abdullah đã phát triển 2 bộ cảm biến khác nhau, đều cùng cho phép theo dõi tác động của các yếu tố môi trường đối với sự phát triển của thực vật.

Một trong số đó là một cảm biến để theo dõi độ giãn rộng của thân cây,bao gồm một màng kim loại vàng và titan dày 190 nanomet, đặt trong một loại polymer polydimetylsiloxan (PDMS), đàn hồi trong suốt. Để mỗi cây trồng không phải nối với nhau bằng dây với một hệ thống nhất, các kỹ sư đã tạo ra một khối nhỏ điều khiển và nguồn nuôi bộ vi điều khiển, có Bluetooth module để truyền dữ liệu và 256 kilobyte bộ nhớ để lưu trữ cùng pin lithium-ion, đủ cho khoảng 150 ngày. Khối điều khiển có thể được đặt ở gốc cây và gắn với cảm biến bằng dây dẫn.

Ngoài cảm biến theo dõi độ giãn của thân cây, các kỹ sư còn phát triển cảm biến độ ẩm và nhiệt độ giống hình dạng của con bướm, không dứt khoát cần gắn cố định vào thân cây mà có thể đặt trên cành và lá và được kết nối với bộ điều khiển và nguồn nuôi. Cấu tạo của các cảm biến này có thể được xếp gọn sau khi được in trên máy in 3D. Trong trạng thái gập, kết cấu có một đế rỗng hình lục giác,dễ dàng đặt cảm biến và bộ điều khiển, còn khi được tung từ thiết bị bay không người lái, bộ điều khiển xòe ra 6 cánh nhỏ để đậu trên mặt lá và cây.