استفاده از بذر مصنوعی برای پایش دمای خاک

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از آی‌ای (IE) محققان موسسه فن آوری ایتالیا (IIT) در ایجاد این بذر‌ها که تلفیقی از فن آوری زیستی و پیشرفته است از ویژگی‌های هواپویایی (آیرودینامیکی) دانه‌های کرم ابریشم، یک کودگیاهی زیست سازگار و فن آوری چاپ سه بعدی بهره گرفته اند.

این دانه‌ها برای تقلید رفتار آیرودینامیکی همتایان طبیعی خود طراحی شده اند و پراکندگی موثر در مناطق بزرگ را تضمین می‌کنند. طراحی تک بال منحصر به فرد آن‌ها را قادر می‌سازد تا مانند یک تیغه هلیکوپتر بچرخد. این سازگاری باعث کاهش سرعت دانه می‌شود و به آن اجازه می‌دهد مدت بیشتری در هوا بماند و احتمال پراکندگی توسط وزش باد را افزایش می‌دهد.

باربارا مازولای، مدیر بخش رباتیک در IIT با تاکید بر اهمیت تکرار راهبرد‌های طبیعت در فن آوری‌های رباتیک گفت: تقلید این راهبرد‌ها یا ساختار‌های موجودات زنده کلید دستیابی به نوآوری با تاثیرات زیست محیطی کم از نظر انرژی و آلودگی است.

دانه‌های مصنوعی شامل یک ماده زیست تخریب پذیر (PLA) با ذرات فلورسنت غیر سمی حساس به دما هستند. این ماده نوآورانه باعث می‌شود دانه‌ها درخشان شوند و روشی منحصر به فرد برای نظارت بر دمای خاک بدون نیاز به منابع برق یا الکترونیک ارائه می‌دهد.

استفاده از این دانه‌های رباتیک یک فرآیند دو مرحله‌ای است. در ابتدا دانه‌های درخشان توسط پهپاد‌ها و نیروی باد در مناطق بزرگ آزاد و سپس توسط همان هواپیما‌های بدون سرنشین مجهز به سامانه‌های تشخیص نور فلورسنت تصویربرداری می‌شوند. هنگامی که این تصاویر در معرض نور نزدیک مادون قرمز قرار می‌گیرند، رنگ و شدت آن‌ها نشان دهنده دمای خاک است.

توبیاس کراوس، مسئول توسعه مواد حسگر این بذر‌ها می‌گوید: انتقال حسگر به مواد، منابع قدرت و الکترونیک را از بین می‌برد و باعث می‌شود که ذرات معلق علاوه بر سازگاری با محیط زیست، مقاوم باشند.

دانشمندان قصد دارند با بهره گیری از این فناوری علاوه بر دمای خاک، قابلیت‌های دیگری مانند رطوبت، سطح دی اکسید کربن یا آلاینده‌ها را نیز برای پایش‌های دقیق‌تر تجزیه و تحلیل کنند. این پژوهش بر ظرفیت زیست شیمی در رباتیک نرم تاکید می‌کند و راه امیدوارکننده‌ای برای نوآوری آگاهانه زیست محیطی ارائه می‌دهد.

این مطالعه به تازگی در مجله Science Advances منتشر شده است.