Plaster do noszenia monitoruje rośliny pod kątem chorób i stresu

Plaster czujnika znajduje się na liściu rośliny

Naukowcy opracowali nową łatkę, którą rośliny mogą „nosić”, aby stale monitorować choroby lub inne stresy, takie jak uszkodzenia upraw lub ekstremalne upały.

„Stworzyliśmy nadający się do noszenia czujnik, który monitoruje stres i choroby roślin w sposób nieinwazyjny, mierząc lotne związki organiczne (LZO) emitowane przez rośliny” – mówi Qingshan Wei, adiunkt inżynierii chemicznej i biomolekularnej na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej. -autor korespondencyjny artykułu o pracy.

Aktualne metody testowania stres roślin lub choroba wiąże się z pobraniem próbek tkanek roślinnych i przeprowadzeniem testu w laboratorium. Daje to jednak hodowcom tylko jeden pomiar, a między pobraniem próbki przez hodowcę a otrzymaniem wyników testu występuje pewien czas.

Rośliny emitują różne kombinacje LZO w różnych okolicznościach. Kierując się na lotne związki organiczne, które są istotne dla określonych chorób lub stresu roślin, czujniki mogą ostrzegać użytkowników o określonych problemach.

„Nasze monitory technologiczne Emisje LZO z rośliny w sposób ciągły, bez szkody dla rośliny”, mówi Wei. „Prototyp, który zademonstrowaliśmy, przechowuje te dane z monitorowania, ale przyszłe wersje będą przesyłać dane bezprzewodowo. To, co opracowaliśmy, pozwala hodowcom identyfikować problemy w terenie — nie musieliby czekać na wyniki testów z laboratorium”.

Prostokątne łaty mają długość 30 milimetrów (1.18 cala) i składają się z elastycznego materiału zawierającego czujniki na bazie grafenu i elastyczne srebrne nanodruty. Czujniki są pokryte różnymi ligandami chemicznymi, które reagują na obecność określonych LZO, umożliwiając systemowi wykrywanie i pomiar LZO w gazach emitowanych przez liście rośliny.

Naukowcy przetestowali prototyp urządzenia na pomidorach. Prototyp został skonfigurowany do monitorowania dwóch rodzajów stresu: fizycznego uszkodzenia rośliny i infekcji przez P. infestans, patogen, który powoduje późne choroba zarazy w pomidorach. System wykrył zmiany LZO związane z fizycznym uszkodzeniem w ciągu jednej do trzech godzin, w zależności od tego, jak blisko miejsca uszkodzenia znajdowało się miejsce.

Wykrywanie obecności P. infestans trwało dłużej. Technologia nie wychwyciła zmian w emisji LZO aż do trzech do czterech dni po zaszczepieniu przez naukowców roślin pomidora.

„Nie jest to znacznie szybsze niż pojawienie się wizualnych objawów zarazy” – mówi Wei. „Jednak system monitorowania oznacza, że ​​hodowcy nie muszą polegać na wykrywaniu drobnych objawów wizualnych. Ciągłe monitorowanie umożliwiłoby hodowcom jak najszybszą identyfikację chorób roślin, pomagając im ograniczyć rozprzestrzenianie się choroby”.

„Nasze prototypy mogą już wykrywać 13 różnych roślinnych lotnych związków organicznych z dużą dokładnością, co pozwala użytkownikom opracować zindywidualizowany układ czujników, który koncentruje się na stresach i chorobach, które zdaniem hodowcy są najbardziej istotne” – mówi Yong Zhu, profesor inżynierii mechanicznej i lotniczej. -autor korespondencyjny artykułu.


 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

„Ważne jest również, aby pamiętać, że materiały są dość tanie”, mówi Zhu. „Gdyby produkcja została zwiększona, uważamy, że ta technologia byłaby przystępna cenowo. Staramy się opracować praktyczne rozwiązanie rzeczywistego problemu i wiemy, że koszt jest ważnym czynnikiem”.

Naukowcy pracują obecnie nad opracowaniem plastra nowej generacji, który może monitorować temperaturę, wilgotność i inne zmienne środowiskowe, a także lotne związki organiczne. Chociaż prototypy były zasilane bateryjnie i przechowywały dane na miejscu, naukowcy planują, że przyszłe wersje będą zasilane energią słoneczną i zdolne do bezprzewodowego przesyłania danych.

Zheng Li, były postdoc w NC State, który jest obecnie adiunktem na Uniwersytecie w Shenzhen, oraz Yuxuan Li, doktorantka w NC State, są współpierwszymi autorami artykułu opublikowanego w czasopiśmie Materia. Dodatkowi współautorzy pochodzą ze Stony Brook University i NC State.

Praca uzyskała wsparcie Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych, Narodowej Fundacji Nauki i Stanu NC.

Źródło: Państwo NC

O autorze

Matt Shipman-NC Stan

książki-ogrodnictwo

Ten artykuł pierwotnie ukazał się w Futurity

 

Więcej artykułów tego autora

Może Ci się spodobać

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

DOSTĘPNE JĘZYKI

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

WEWNĘTRZNE GŁOSY

grupa wielorasowych osób stojących za zdjęciem grupowym
Siedem sposobów na okazanie szacunku swojemu zróżnicowanemu zespołowi (film)
by Kelly McDonald
Szacunek ma głębokie znaczenie, ale nic nie kosztuje. Oto sposoby, w jakie możesz zademonstrować (i…
słoń idący przed zachodzącym słońcem
Przegląd astrologiczny i horoskop: 16 - 22 maja 2022 r.
by Pam Younghans
To cotygodniowe czasopismo astrologiczne oparte jest na wpływach planetarnych i oferuje perspektywy i…
zdjęcie Leo Buscaglii z okładki jego książki: Living, Loving and Learning
Jak zmienić czyjeś życie w kilka sekund
by Joyce Vissell
Moje życie zmieniło się drastycznie, gdy ktoś poświęcił tę sekundę na wyeksponowanie mojej urody.
złożone zdjęcie całkowitego zaćmienia Księżyca
Przegląd astrologiczny i horoskop: 9 - 15 maja 2022 r.
by Pam Younghans
To cotygodniowe czasopismo astrologiczne oparte jest na wpływach planetarnych i oferuje perspektywy i…
05 08 rozwijanie współczucia 2593344 zakończone
Rozwijanie współczucia w myśleniu o sobie i innych
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Kiedy ludzie mówią o współczuciu, najczęściej odnoszą się do współczucia dla innych… dla…
mężczyzna piszący list
Pisanie prawdy i pozwalanie emocjom płynąć
by Barbara Berger
Zapisywanie rzeczy to dobry sposób na ćwiczenie mówienia prawdy.
młoda para, w ochronnych maskach, stojąca na moście
Pomost do uzdrowienia: Drogi Wirusie Korona...
by Laura Aversano
Pandemia koronawirusa reprezentowała prąd w naszych psychicznych i fizycznych sferach rzeczywistości, które…
sylwetka osoby siedzącej przed słowami takimi jak współczujący, uważny, akceptujący itp.
Codzienna inspiracja: 6 maja 2022
by Marie T, Russell, InnerSelf.com
Jaki nauczyciel mieszka w twojej głowie?
Pozytywne zalety światła słonecznego
Pozytywne zalety światła słonecznego
by Nora Caron
Od dziecka goniłem za słońcem. Byłem zachwycony latem i nieszczęśliwy w…
kobieta siedząca przy stole
Jak jedna krótka pauza niesie ze sobą potencjał głębokiej zmiany
by dr Carl Greer, PsyD
Czasami jedna krótka pauza kryje w sobie potencjał do wielkiej transformacji. Nie reagując natychmiast na…
Bańka: tarcza superbohatera o specjalnych mocach
Bańka: tarcza superbohatera o specjalnych mocach
by Dominik Antiglio
Być może czujesz się trochę chaotycznie w swoim umyśle – lub martwisz się o wszystko i przegrywasz…

NAJCZESCIEJ CZYTANE

05 08 rozwijanie współczucia 2593344 zakończone
Rozwijanie współczującego myślenia w stosunku do siebie i innych (film)
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Kiedy ludzie mówią o współczuciu, najczęściej odnoszą się do współczucia dla innych… dla…
zakupy, gdy bóg cię kocha 4 8
Jak uczucie bycia kochanym przez Boga ogranicza wydatki na samodoskonalenie
by Duke University
Chrześcijanie, którzy są duchowi lub religijni, rzadziej kupują produkty do samodoskonalenia…
otręby istota szara i biała 4 7
Zrozumienie szarej i białej materii mózgu
by Christopher Filley, Uniwersytet Kolorado
Ludzki mózg to trzykilogramowy narząd, który pozostaje w dużej mierze zagadką. Ale większość ludzi słyszała…
05 08 rozwijanie współczucia 2593344 zakończone
Rozwijanie współczucia w myśleniu o sobie i innych
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Kiedy ludzie mówią o współczuciu, najczęściej odnoszą się do współczucia dla innych… dla…
mężczyzna piszący list
Pisanie prawdy i pozwalanie emocjom płynąć
by Barbara Berger
Zapisywanie rzeczy to dobry sposób na ćwiczenie mówienia prawdy.
oczy przewidują zdrowie 4 9
Co Twoje oczy zdradzają o Twoim zdrowiu
by Barbara Pierscionek, Anglia Ruskin University
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego opracowali aplikację na smartfony, która może…
zdjęcie bosej stopy osoby stojącej na trawie
Praktyki mające na celu uziemienie i odzyskanie połączenia z naturą
by Jovanka Ciare
Wszyscy mamy ten związek z naturą i całym światem: z ziemią, wodą, powietrzem i…
zdjęcie Leo Buscaglii z okładki jego książki: Living, Loving and Learning
Jak zmienić czyjeś życie w kilka sekund
by Joyce Vissell
Moje życie zmieniło się drastycznie, gdy ktoś poświęcił tę sekundę na wyeksponowanie mojej urody.

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.