植物通过可穿戴设备来追踪其健康状况

研究人员开发了植物“可穿戴”传感器来监测水分和生长等生命体征,为农民提供早期压力检测。

来源:Scientific Inquirer

智能手表可以告诉我们血液中的含氧量、睡眠不安稳的时间,或者一天的步数。现在想象一下植物的这种跟踪能力。

当农民看到田地里的叶子卷曲或生长迟缓时,他们的农作物可能已经在压力下度过了好几天了。植物“可穿戴”传感器的一项新创新旨在更早地捕捉到这些求救信号——在植物明显受到影响之前,让农民做出反应并帮助他们的作物茁壮成长。

在塔夫茨大学最近的一项研究中,研究人员创造了微小的纹身状传感器,可以粘附在叶子表面上,并用一条可拉伸的带子缠绕在茎上。他们一起追踪植物生命的两个生命体征——叶子表面下的温度和湿度,以及茎是否仍在生长。更引人注目的是,该系统无需外部电池即可运行,从植物本身蒸发的水分中获取电力。

“更大的希望不仅仅是一株植物可以佩戴一个传感器,”塔夫茨大学电气和计算机工程教授、该项目的高级研究员 Sameer Sonkusale 说。 “有一天,田地可能会包含植物级监测器网络,每个监测器都会报告口渴、盐胁迫、疾病或营养失衡的早期迹象。卫星和无人机已经为农民提供了鸟瞰图。植物可穿戴设备可以提供更亲密的东西:植物的眼睛视图。”

目前监测作物的方法使用卫星图像和无人机来获取可见光、红外和微波数据,以绘制出绿度、生长不均匀、温度、害虫损害、土壤湿度和作物胁迫的其他总体测量结果。土壤传感器可以测量湿度、温度、pH 值和一些养分水平。气象站提供有关气温、湿度、降雨量、风力和阳光照射的信息。

压力追踪器

功率很小(微瓦),但足够了,具有低功耗电子设备和能量存储来支持周期性传感。