Nei Buedemsensore kéinten d'Erntebefruchtungseffizienz verbesseren

Dünger mat Stickstoff gi benotzt fir d'Liewensmëttelproduktioun ze erhéijen, awer hir Emissioune kënnen d'Ëmwelt verschmotzen.Fir maximal Ressourceverbrauch ze maximéieren, landwirtschaftlech Ausbezuelen z'erhéijen an Ëmweltrisiken ze reduzéieren, ass eng kontinuéierlech an Echtzäit Iwwerwaachung vu Buedemeigenschaften, sou wéi Buedemtemperatur an Dünger Emissioun, wesentlech.E Multi-Parameter Sensor ass noutwendeg fir intelligent oder Präzisiounslandwirtschaft fir NOX Gasemissiounen a Buedemtemperatur fir déi bescht Düngung ze verfolgen.

James L. Henderson, Jr Memorial Associate Professor of Engineering Science and Mechanics am Penn State Huanyu "Larry" Cheng huet d'Entwécklung vun engem Multi-Parameter Sensor gefouert, deen d'Temperatur an d'Stickstoffsignaler erfollegräich trennt fir eng genee Miessung vun all z'erméiglechen.

Cheng gesot,"Fir effizient Düngung ass et e Bedierfnes fir eng kontinuéierlech an Echtzäit Iwwerwaachung vu Buedembedéngungen, speziell Stickstoffverbrauch a Buedemtemperatur.Dëst ass essentiell fir d'Erntegesondheet ze bewäerten, d'Ëmweltverschmotzung ze reduzéieren an eng nohalteg a Präzisiounslandwirtschaft ze förderen.

D'Etude zielt fir déi entspriechend Quantitéit fir déi bescht Erntegung ze benotzen.D'Produktioun vun der Ernte ka méi niddereg sinn wéi et ka sinn, wann méi Stickstoff benotzt gëtt.Wann Dünger exzessiv applizéiert gëtt, gëtt se verschwend, Planzen kënne verbrennen, a gëfteg Stickstoffdampe ginn an d'Ëmwelt entlooss.Baueren kënnen déi ideal Niveaue vun Dünger fir de Wuesstum vu Planzen erreechen mat der Hëllef vun enger korrekter Stickstoffniveau Detektioun.

Co-Autor Li Yang, Professer an der School of Artificial Intelligence op der China's Hebei University of Technology, sot,"Pflanzenwachstum gëtt och vun der Temperatur beaflosst, wat d'physikalesch, chemesch a mikrobiologesch Prozesser am Buedem beaflosst.Kontinuéierlech Iwwerwaachung erlaabt d'Baueren Strategien an Interventiounen z'entwéckelen wann d'Temperaturen ze waarm oder ze kal fir hir Ernte sinn.

No Cheng, Sensing Mechanismen déi Stickstoffgas an Temperaturmiessunge onofhängeg vunenee kënne kréien, gi selten gemellt.Béid Gasen an Temperatur kënne Variatiounen an der Resistenzlesung vum Sensor verursaachen, wat et schwéier mécht tëscht hinnen z'ënnerscheeden.

Dem Cheng seng Equipe huet en High-Performance-Sensor erstallt, dee Stickstoffverloscht onofhängeg vun der Buedemtemperatur erkennt.De Sensor ass aus Vanadiumoxid-dotéierten, Laser-induzéierten Graphen-Schaum gemaach, an et gouf entdeckt datt Dopingmetallkomplexe am Graphen d'Gasadsorptioun an d'Erkennungsempfindlechkeet verbesseren.

Well eng mëll Membran de Sensor schützt an d'Permeatioun vu Stickstoffgas verhënnert, reagéiert de Sensor nëmmen op Temperaturännerungen.De Sensor kann och ouni Verkapselung a bei enger méi héijer Temperatur benotzt ginn.

Dëst erlaabt eng korrekt Messung vum Stickstoffgas andeems d'Effekter vun der relativer Fiichtegkeet a Buedemtemperatur ausgeschloss ginn.Temperatur a Stickstoffgas kënne ganz an interferenfräi entkoppelt ginn mat den zouenen an onkapselten Sensoren.

De Fuerscher sot, datt d'Temperaturverännerungen an d'Stickstoffgasemissiounen ofkoppelen, kënne benotzt ginn fir multimodal Geräter mat entkoppelten Sensingmechanismen fir Präzisiounslandwirtschaft an all Wiederkonditiounen ze kreéieren an ëmzesetzen.

Cheng sot: "D'Kapazitéit fir gläichzäiteg ultra-niddereg Stickstoffoxid Konzentratioune a kleng Temperaturännerungen z'entdecken mécht de Wee fir d'Entwécklung vun zukünfteg multimodal elektronesch Geräter mat entkoppelten Sensingmechanismen fir Präzisiounslandwirtschaft, Gesondheetsmonitoréierung an aner Uwendungen."

Dem Cheng seng Fuerschung gouf finanzéiert vun den National Institutes of Health, der National Science Foundation, Penn State, an der Chinese National Natural Science Foundation.