Woda (źródło: Pixabay)
Woda (źródło: Pixabay)

Czujnik, który bada wilgotność gleby i aplikuje tyle wody, ile trzeba

Naukowcy z Arabii Saudyjskiej opracowali czujnik do precyzyjnego pomiaru wilgotności gleby. Urządzenie, którego sercem jest szkielet metaloorganiczny, pomoże zaoszczędzić duże ilości wody.

Technologia w służbie ekologii

Nowoczesne technologie to jeden z kluczowych fundamentów budowy zrównoważonej przyszłości. Dzięki takim wynalazkom jak filtry prądotwócze, biologiczne kleje, inteligentne okna i farby oraz materiałom budowlanym pochodzenia roślinnego, stawiamy coraz śmielsze kroki na drodze do niższych emisji i dbałości o ekosystem. Jedną z ważniejszych kwestii pozostaje wciąż jednak oszczędzanie i dbałość o wodę. Tutaj z pomocą przychodzi czujnik opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Nauki i Techniki Króla Abdullaha.

Prototypowe urządzenie, przypominające kołek namiotowy, wyczuwają wilgoć końcówką pokrytą cienką warstwą materiału syntetycznego znanego jako szkielet metaloorganiczny (MOF). Dotychczas wykorzystywane w filtrach wody, nośnikach do wychwytywania dwutlenku węgla i szczepionkach, MOF mają wewnętrzną mikrostrukturę przypominającą otwartą klatkę, która pozwala im pobierać określone rodzaje cząsteczek. Ten wykorzystany w urządzeniu jest szczególnie wrażliwy na cząsteczki wody.

Inteligentny czujnik wilgoci (Źródło:kaust.edu.sa)
Inteligentny czujnik wilgoci (Źródło:kaust.edu.sa)

Zrównoważona przyszłość

Naukowcy pokryli mikroczujnik elektrody cienką warstwą materiału MOF, a następnie umieścili go w wilgotnej glebie. Gdy film zaczął pobierać wodę, wyparła ona część powietrza w MOF, zmieniając proporcjonalnie jego pojemność elektryczną. Urządzenie wykryło tę zmianę, dostarczając w ten sposób elektronicznego odczytu poziomu wilgotności gleby. Dzięki tym precyzyjnym informacjom możliwa jest aplikacja dokładnej ilości wody bez marnowania ani kropelki, co stanowi bardzo atrakcyjną wizję dla rolników i ekologów.

Przewidujemy, że czujniki wilgotności gleby oparte na MOF przyczynią się do rozwoju technologii czujników nowej generacji, oferując zautomatyzowane i precyzyjne systemy nawadniania.

dr. Khaled Salama, członek zespołu badawczego

Obecnie naukowcy planują przeprowadzenie rzeczywistych testów technologii w terenie z wykorzystaniem przenośnej wersji urządzenia. Prototyp sprawdził się w różnych rodzajach gleby, wykazując czas reakcji wynoszący około ośmiu minut.

Więcej o precyzyjnym czujniku można przeczytać w oficjalnym artykule naukowym zespołu.