Ученые разработали датчик влажности почвы для оптимизации технологий полива. Об этом сообщает пресс-служба Университета науки и технологий короля Абдаллы.
Вода является дефицитным ресурсом для многих южных стран, особенно если она требуется для полива. Для роста растений необходим определенный уровень влажности почвы, избыточная же влага, даже если не повредит росту, просто испарится или впитается без всякой пользы. Для дозированного полива необходимо обладать инструментом для измерения влажности грунта.
Саудовские ученые под руководством Мохамед Эддауди решили сделать датчики на основе металлоорганического каркаса (МОК). МОК представляют собой высокопористые синтетические материалы с сетчатой внутренней структурой, которые могут быть адаптированы для размещения внутри себя определенных малых молекул, включая воду. “Благодаря своей модульной пористой структуре и простоте МОК являются отличными материалами для изготовления сенсоров”, — поясняют ученые.
Выбор типа МОК для этих целей проходил на основе их гидролитической стабильности, водоемкости и водопоглощения. “Мы исследовали несколько различных МОК, в том числе высокопористый Cr-soc-MOF-1, разработанный в нашем университете, который может впитывать воду вдвое больше собственного веса”, — поясняет один из авторов.
Команда нанесла МОК на недорогой микродатчик с встречно-штыревыми электродами, который можно изготовить с помощью струйной печати или лазерного травления. При погружении сборки во влажную почву воздух в МОК был вытеснен водой, что изменило его электрическую емкость. В свою очередь, изменение емкости фиксировалось электродами и подключенным чипом.
Устройство было испытано на глинистой и суглинистой песчаной почве, которые могут демонстрировать значительные различия в текстуре и водоудерживающей способности. “Датчик влажности почвы с покрытием Cr-soc-MOF-1 показал самую высокую чувствительность — около 450% в глинистой почве со временем отклика около 500 секунд”, — резюмируют ученые.
Ранее ученые создали искусственную кожу для наблюдения за укусами комаров.