Mametraka tsorakazo misy peta-drindrina maro samihafa ahafahana mandrefy ny tany amin'ny halaliny samihafa ao amin'ny Oniversiten'i Wisconsin-Madison Hancock Agricultural Research Station i Shuohao Cai, mpianatra dokotera amin'ny siansan'ny tany.
MADISON — Namolavola fitaovana mora vidy ireo injeniera ao amin'ny Oniversiten'i Wisconsin-Madison izay afaka manome fanaraha-maso mitohy sy mivantana momba ny nitrate amin'ny karazana tany mahazatra any Wisconsin. Ireo fitaovana elektrosimika vita pirinty ireo dia afaka manampy ireo tantsaha handray fanapahan-kevitra tsara kokoa momba ny fitantanana otrikaina ary hahazo tombony ara-toekarena.
"Afaka manome fahatakarana tsara kokoa momba ny toetry ny sakafo ao amin'ny taniny sy ny habetsahan'ny nitrate azo ampiasain'ny voliny ny fitaovana fandrefesana anay, ka manampy azy ireo hanapa-kevitra marina kokoa hoe ohatrinona ny zezika tena ilainy," hoy i Joseph Andrews, mpampianatra mpanampy ao amin'ny Oniversiten'i Harvard. Notarihin'ny Sekolin'ny Injeniera Mekanika ao amin'ny Oniversiten'i Wisconsin-Madison ny fanadihadiana. "Raha afaka mampihena ny habetsahan'ny zezika vidian'izy ireo izy ireo, dia mety ho betsaka ny fitsitsiana vola ho an'ny toeram-pambolena lehibe kokoa."
Otrikaina tena ilaina amin'ny fitomboan'ny voly ny nitrate, saingy mety hiparitaka avy amin'ny tany ny nitrate be loatra ary hiditra ao anaty rano ambanin'ny tany. Mampidi-doza ho an'ny olona misotro rano avy amin'ny lavadrano voaloto ity karazana loto ity ary manimba ny tontolo iainana. Azo ampiasaina ho fitaovana fikarohana momba ny fambolena ihany koa ny sensor vaovaon'ireo mpikaroka mba hanaraha-maso ny fivoahan'ny nitrate sy hanampiana amin'ny famolavolana fomba fanao tsara indrindra hampihenana ny voka-dratsiny.
Mandany asa be, lafo vidy, ary tsy manome angon-drakitra mivantana ireo fomba fanaraha-maso ny nitrate ao anaty tany amin'izao fotoana izao. Izany no antony nikasan'i Andrews, manam-pahaizana momba ny elektronika vita pirinty, sy ny ekipany hamorona vahaolana tsara kokoa sy mora kokoa.
Ato amin'ity tetikasa ity, nampiasa fomba fanontana inkjet ireo mpikaroka mba hamoronana sensor potentiometrika, karazana sensor elektrokimia manify. Matetika ampiasaina handrefesana tsara ny nitrate ao anaty ranoka ireo sensor potentiometrika. Na izany aza, ireo sensor ireo dia tsy azo ampiasaina amin'ny tany satria ny poti-tany lehibe dia mety handratra ny sensor ary hanakana ny fandrefesana marina.
"Ny fanamby lehibe niezahanay vahana dia ny fitadiavana fomba ahafahan'ireo sensor elektrokimia ireo miasa tsara amin'ny tany henjana sy mamantatra tsara ny ion nitrate," hoy i Andrews.
Ny vahaolana napetraky 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 kely dia kely izy, eo amin'ny 400 nanometers eo ho eo ny habeny, izay ahafahan'ny ion nitrate mandalo sady manakana ny poti-tany. Faharoa, hydrophilic izy io, izany hoe, misarika rano ary mandray azy toy ny sponjy.
"Noho izany, ny rano manankarena nitrate dia hiditra lalina ao amin'ny sensor-ntsika, izay tena zava-dehibe satria ny tany koa dia toy ny sponjy ary ho resy ianao amin'ny resaka fidiran'ny hamandoana ao amin'ny sensor raha tsy mahazo ny fidiran'ny rano mitovy. Ny mety ho vitan'ny tany," hoy i Andrews. "Ireo toetran'ny sosona polyvinylidene fluoride ireo dia ahafahantsika maka rano manankarena nitrate, mandefa izany eo amin'ny velaran'ny sensor ary mamantatra tsara ny nitrate."
Nohazavain'ireo mpikaroka tamin'ny antsipiriany ny fandrosoany tao anaty lahatsoratra navoaka tamin'ny Martsa 2024 tao amin'ny gazety Advanced Materials Technology.
Notsapain'ny ekipa tamin'ny karazana tany roa samihafa mifandraika amin'i Wisconsin ny fitaovana fitiliana azy ireo—tany fasika, izay fahita any amin'ny faritra avaratra-afovoan'ny fanjakana, ary tany feno fotaka, izay fahita any atsimo andrefan'i Wisconsin—ary hitany fa marina ny vokatra azo avy amin'ireo fitaovana fitiliana ireo.
Ireo mpikaroka izao dia mampiditra ny "capteur" nitrate-ny ao anaty rafitra "capteur" maro samihafa izay antsoin'izy ireo hoe "capteur" "capteur"", izay ametrahana karazana "capteur" telo samihafa eo amin'ny plastika mora miolaka amin'ny alalan'ny lakaoly. Ahitana "capteur" hamandoana sy mari-pana ihany koa ireo "capteur".
Hametaka peta-drindrina maromaro amin'ny tsato-kazo ireo mpikaroka, hametraka azy ireo amin'ny haavo samihafa, ary avy eo handevina ilay tsato-kazo ao anaty tany. Izany fametrahana izany dia nahafahan'izy ireo naka fandrefesana tamin'ny halalin'ny tany samihafa.
"Amin'ny fandrefesana ny nitrate, ny hamandoana ary ny mari-pana amin'ny halaliny samihafa, dia afaka mandrefy ny fizotran'ny fanesorana ny nitrate isika izao ary mahatakatra ny fomba fivezivezen'ny nitrate ao anaty tany, izay tsy azo natao teo aloha," hoy i Andrews.
Amin'ny fahavaratry ny taona 2024, mikasa ny hametraka tsorakazo sensor 30 ao anaty tany ao amin'ny Hancock Agricultural Research Station sy ny Arlington Agricultural Research Station ao amin'ny Oniversiten'i Wisconsin-Madison ireo mpikaroka mba hitsapana bebe kokoa ny sensor.
Fotoana fandefasana: 09 Jolay 2024