爱荷华州立大学的植物科学家开发了一种可以附着在植物上的小型石墨烯传感器,为研究人员和农民提供更多数据,从而带来更坚实的年度收成。
新的基于石墨烯的传感器可以为农民提供更精确的测量,了解作物充分发挥潜力所需的时间。
爱荷华州立大学植物科学家帕特里克·施纳布尔在一份声明中说:“有了这样的工具,我们就可以开始培育更有效利用水的植物。
” “这很令人兴奋。
我们以前无法做到这一点。
但是一旦我们能够测量某些东西,我们就可以开始理解它。
”研究人员在胶带上制作了复杂的石墨烯图案,通过成型工艺或 3D 打印在聚合物块的表面上形成压痕图案。
然后他们将液体石墨烯溶液涂在聚合物块上以填充压痕图案。
该团队使用胶带去除多余的石墨烯,并使用另一块胶带将石墨烯图案拉开,在胶带上形成传感器。
结果是形成了仅百万分之一米宽的图案。
爱荷华州立大学电气与计算机工程副教授梁栋在一份声明中说:“制造过程非常简单。
你只需使用胶带来制造这些传感器。
成本非常低。
”研究的基于石墨烯的技术被称为“植物纹身传感器”,它也被用于开发其他可穿戴应变和压力传感器,包括内置于智能手套中、测量手部运动的传感器。
在植物研究中,传感器由氧化石墨烯制成,这是一种对水蒸气非常敏感的材料,水蒸气会改变材料的电导率,并且可以量化以准确测量叶子的蒸腾作用。
“迄今为止,我们测试过的磁带传感器最令人兴奋的应用是植物传感器。
用于植物的可穿戴电子传感器的概念是全新的,”董说。
“植物传感器非常小,可以检测植物的蒸腾作用,但它们不会影响植物生长或农作物生产。
”该传感器还可以用于其他应用,包括生物医学诊断、检查建筑物的结构完整性、环境监测,或者可能适用于测试农作物的疾病或杀虫剂。