Lurzoruaren sentsore berriek uzta ongarritzearen eraginkortasuna hobetu dezakete

Nitrogenoa duten ongarriak elikagaien ekoizpena areagotzeko erabiltzen dira, baina haien isuriek ingurumena kutsa dezakete.Baliabideen erabilera maximizatzeko, nekazaritzako etekinak handitzeko eta ingurumen-arriskuak murrizteko, ezinbestekoa da lurzoruaren propietateen etengabeko eta denbora errealeko jarraipena egitea, hala nola lurzoruaren tenperatura eta ongarrien emisioa.Parametro anitzeko sentsore bat beharrezkoa da nekazaritza adimentsurako edo doitasunerako, NOX gasen emisioak eta lurzoruaren tenperatura jarraitzeko, ongarririk onena lortzeko.

James L. Henderson, Jr. Memorial Ingeniaritza Zientzia eta Mekanikako irakasle elkartua Penn State Huanyu "Larry" Cheng-ek tenperatura eta nitrogeno seinaleak ongi bereizten dituen parametro anitzeko sentsore baten garapena zuzendu zuen, bakoitzaren neurketa zehatza ahalbidetzeko.

Cheng-ek esan zuen:“Ongarri eraginkorra izateko, lurzoruaren baldintzen etengabeko eta denbora errealeko jarraipena egin behar da, zehazki nitrogenoaren erabilera eta lurzoruaren tenperatura.Hori ezinbestekoa da laboreen osasuna ebaluatzeko, ingurumenaren kutsadura murrizteko eta nekazaritza iraunkor eta doitasunez sustatzeko».

Azterlanaren helburua da kantitate egokia erabiltzea laborearen etekin onena lortzeko.Laborearen ekoizpena nitrogeno gehiago erabiltzen bada baino txikiagoa izan daiteke.Ongarria gehiegi aplikatzen denean, alferrik galtzen da, landareak erre egin daitezke eta nitrogeno ke toxikoak isurtzen dira ingurunera.Nekazariek landareen hazkuntzarako ongarri-maila aproposa lor dezakete nitrogeno-maila zehatza detektatzeko laguntzarekin.

Li Yang egilekideak, Txinako Hebei Teknologia Unibertsitateko Adimen Artifizialaren Eskolako irakasleak, esan zuen:«Landareen hazkundeak ere eragina du tenperaturak, eta horrek lurzoruko prozesu fisiko, kimiko eta mikrobiologikoetan eragiten du.Etengabeko monitorizazioari esker, nekazariek estrategiak eta esku-hartzeak gara ditzakete tenperatura beroegiak edo hotzegiak direnean beren laboreetarako».

Cheng-en arabera, nitrogeno gasa eta tenperatura neurketak elkarrengandik independenteak lor ditzaketen detektatzeko mekanismoak oso gutxitan azaltzen dira.Gasek zein tenperaturak sentsorearen erresistentzia-irakurketan aldaketak eragin ditzakete, eta horien artean bereiztea zaila da.

Cheng-en taldeak errendimendu handiko sentsore bat sortu zuen, nitrogeno-galera detektatu dezakeena lurzoruaren tenperaturaren arabera.Sentsoreak vanadio oxidoarekin dopatutako laser bidez eragindako grafeno-aparrez egina dago, eta doping metal-konplexuek grafenoan gasen xurgapena eta detekzio-sentsibilitatea hobetzen dutela ikusi da.

Mintz bigun batek sentsorea babesten duelako eta nitrogeno-gasa igortzea eragozten duenez, sentsoreak tenperatura aldaketei soilik erreakzionatzen die.Sentsorea kapsulatu gabe eta tenperatura altuagoan ere erabil daiteke.

Horrek nitrogeno gasaren neurketa zehatza ahalbidetzen du, hezetasun erlatiboaren eta lurzoruaren tenperaturaren ondorioak baztertuz.Tenperatura eta nitrogeno gasa guztiz eta interferentziarik gabe desakoplatu daitezke itxitako eta kapsulatu gabeko sentsoreen bidez.

Ikertzaileak esan zuen tenperatura-aldaketak desakoplatzea eta nitrogeno gasaren isurketak erabil daitezkeela eguraldi-baldintza guztietan zehaztasun-nekazaritzarako sentsore-mekanismo desakoplatuak dituzten gailu multimodalak sortzeko eta ezartzeko.

Cheng-ek esan zuen: "Nitrogeno oxido-kontzentrazio oso baxuak eta tenperatura-aldaketa txikiak aldi berean detektatzeko gaitasunak bidea zabaltzen du etorkizuneko gailu elektroniko multimodalak garatzeko, doitasun-nekazaritzarako, osasun-zaintzarako eta beste aplikazio batzuetarako sentsazio-mekanismo desakoplatuekin".

Cheng-en ikerketa Osasun Institutu Nazionalak, National Science Foundation, Penn State eta Txinako National Natural Science Foundation-ek finantzatu zuten.