Shuohao Cai, mpianatra dokotera amin'ny siansa momba ny tany, dia mametraka tsorakazo sensor misy sticker sensor multifunction izay mamela ny fandrefesana amin'ny halalin'ny tany ao amin'ny tobim-pikarohana momba ny fambolena ao amin'ny Oniversiten'i Wisconsin-Madison Hancock.
MADISON - Ny injeniera ao amin'ny Oniversiten'i Wisconsin-Madison dia namolavola sensor mora vidy izay afaka manome fanaraha-maso tsy tapaka ny nitrate amin'ny karazana tany Wisconsin mahazatra. Ireo sensor electrochemical printy ireo dia afaka manampy ny tantsaha handray fanapahan-kevitra momba ny fitantanana ny sakafo mahavelona sy hahazo tombony ara-toekarena.
"Ny sensory dia afaka manome ny tantsaha fahatakarana tsara kokoa momba ny toetry ny sakafon'ny taniny sy ny habetsahan'ny nitrate azo amin'ny zavamaniry, manampy azy ireo hanapa-kevitra marina kokoa ny habetsahan'ny zezika tena ilainy," hoy i Joseph Andrews, mpampianatra mpanampy ao amin'ny Harvard University. Ny fianarana dia notarihin'ny Sekolin'ny Engineering Mechanical ao amin'ny Oniversiten'i Wisconsin-Madison. "Raha afaka mampihena ny habetsaky ny zezika novidiny izy ireo, dia mety ho lehibe ho an'ny toeram-pambolena lehibe kokoa ny fitsitsiana ny vidiny."
Ny nitrate dia otrikaina tena ilaina amin'ny fitomboan'ny voly, fa ny nitrate be loatra dia afaka mikoriana avy ao anaty tany ary miditra anaty rano. Ity karazana loto ity dia manimba ny olona misotro rano maloto ary manimba ny tontolo iainana. Ny sensor vaovaon'ny mpikaroka dia azo ampiasaina ho fitaovam-pikarohana momba ny fambolena ihany koa hanaraha-maso ny fivoahan'ny nitrate ary manampy amin'ny famolavolana fomba fanao tsara indrindra amin'ny fanalefahana ny voka-dratsiny.
Ny fomba fanaraha-maso ny nitrate amin'ny tany amin'izao fotoana izao dia mitaky asa, lafo ary tsy manome data amin'ny fotoana tena izy. Izany no nahatonga an'i Andrews sy ny ekipany, manam-pahaizana momba ny elektronika vita pirinty, namorona vahaolana tsara kokoa sy lafo kokoa.
Ao amin'ity tetikasa ity, ny mpikaroka dia nampiasa dingan'ny fanontam-pirinty inkjet mba hamoronana sensor potentiometric, karazana sensor electrochemical film manify. Ny sensor potentiometrika dia matetika ampiasaina handrefesana ny nitrate amin'ny vahaolana ranon-javatra. Na izany aza, ireo sensor ireo amin'ny ankapobeny dia tsy mety ampiasaina amin'ny tontolon'ny tany satria ny poti-tany lehibe dia afaka manongotra ny sensor ary manakana ny fandrefesana marina.
"Ny fanamby lehibe niezahanay novahana dia ny fitadiavana fomba ahafahan'ireo sensor electrochemical ireo hiasa tsara amin'ny toe-tany henjana sy hamantatra tsara ny ion nitrate," hoy i Andrews.
Ny vahaolana ho an'ny ekipa dia ny fametrahana sosona polyvinylidene fluoride eo amin'ny sensor. Araka ny voalazan'i Andrews, ity fitaovana ity dia manana toetra roa lehibe. Voalohany, manana mason-koditra tena bitika izy, manodidina ny 400 nanometer ny habeny, izay mamela ny ion nitrate handalo rehefa manakana ny poti-tany. Faharoa, hydrophilic izy io, izany hoe misintona rano ary mitroka azy toy ny sponjy.
"Noho izany, ny rano be nitrate dia aleony miditra ao amin'ny sensor, izay tena zava-dehibe satria ny tany dia toy ny sponjy ary ho resy amin'ny ady ianao amin'ny resaka hamandoana miditra ao amin'ny sensor raha tsy afaka mahazo rano mitovy amin'izany ianao. Potika ny tany, "hoy i Andrews. "Ireo fananan'ny sosona fluoride polyvinylidene ireo dia ahafahantsika misintona rano be nitrate, manatitra izany amin'ny tampon'ny sensor ary mamantatra tsara ny nitrate."
Ny mpikaroka dia nanazava ny fandrosoan'izy ireo tamin'ny taratasy nivoaka tamin'ny martsa 2024 tao amin'ny diary Advanced Materials Technology.
Ny ekipa dia nanandrana ny sensor-n'izy ireo tamin'ny karazana tany roa samy hafa mifandray amin'ny Wisconsin-tany fasika, mahazatra any amin'ny faritra avaratra-afovoany amin'ny fanjakana, ary loam silty, mahazatra any amin'ny faritra atsimoandrefan'i Wisconsin-ary nahita fa namokatra valiny marina ireo sensor.
Ny mpikaroka izao dia mampiditra ny sensor nitrate ao amin'ny rafi-pandrefesana multifunctional izay antsoin'izy ireo hoe "sticker sensor", izay misy karazana sensor telo samihafa apetraka amin'ny plastika azo esorina amin'ny alàlan'ny adhesive. Ny sticker dia misy ihany koa ny hamandoana sy ny mari-pana.
Hametraka stickers sensory maromaro amin'ny lahatsoratra ny mpikaroka, hametraka azy ireo amin'ny haavo samihafa, ary halevina ao anaty tany ilay andry. Io fanamboarana io dia nahafahan'izy ireo nandray fandrefesana tamin'ny halalin'ny tany samihafa.
"Amin'ny fandrefesana ny nitrate, ny hamandoana ary ny mari-pana amin'ny halalin'ny samy hafa, dia azontsika atao ny manombatombana ny fizotry ny fandosiran'ny nitrate ary mahatakatra ny fomba fifindran'ny nitrate amin'ny tany, izay tsy azo natao taloha," hoy i Andrews.
Amin'ny fahavaratry ny taona 2024, mikasa ny hametraka tsorakazo sensor 30 ao anaty tany ao amin'ny tobim-pikarohana momba ny fambolena Hancock sy ny tobim-pikarohana momba ny fambolena Arlington ao amin'ny Oniversiten'i Wisconsin-Madison ny mpikaroka mba hitsapana bebe kokoa ilay sensor.
Fotoana fandefasana: Jul-09-2024