**Ce doresc să afle oamenii de știință prin intermediul „smartwatch-urilor” pentru plante?**
Asemenea unui smartwatch care poate monitoriza nivelul oxigenului din sânge, calitatea somnului sau numărul de pași, cercetătorii au creat un sistem echivalent pentru plante. Noile senzori au capacitatea de a detecta rapid semnele de stres, înainte ca frunzele să devină ofilite sau creșterea să se oprească, oferind astfel fermierilor oportunitatea de a interveni la timp.
Ce doresc să afle oamenii de știință prin intermediul „smartwatch-urilor” pentru plante? O echipă de la Universitatea Tufts (SUA) a inventat doi senzori flexibili: unul, asemănător unui tatuaj temporar, se aplică pe frunze, iar celălalt se fixează în jurul tulpinii. Împreună, aceștia monitorizează temperatura și umiditatea de sub frunză, dar și viteza de creștere a tulpinii. Dispozitivele nu folosesc baterii externe, ci obțin energia din umezeala evaporată de plantă.
„Obiectivul nu este ca fiecare plantă să aibă un senzor. În viitor, câmpurile ar putea fi dotate cu rețele de senzori care să semnaleze din timp lipsa apei, niveluri excesive de sare, boli sau dezechilibre nutriționale. Dacă sateliții și dronele oferă o imagine de ansamblu, aceste dispozitive evidențiază situația din perspectiva plantei”, afirmă Sameer Sonkusale, coordonatorul studiului.
**Ce doresc să afle oamenii de știință prin intermediul „smartwatch-urilor” pentru plante? Invenția ar putea fi de folos agricultorilor!**
Astăzi, fermierii recurg la imagini satelitare, drone, senzori de sol și stații meteorologice pentru a supraveghea culturile. Aceste metode, totuși, indică doar condițiile de mediu sau daunele deja survenite. „Senzorul aplicat pe frunză funcționează ca un sistem de alarmă timpurie și arată modul în care planta reacționează înainte de manifestarea simptomelor vizibile”, explică Nafize Hossain, autor principal al cercetării.
Tehnologia poate fi optimizată și pentru evaluarea nivelului de nutrienți și hormoni implicați în dezvoltarea rădăcinilor, frunzelor, tulpinilor și fructelor sau în reacția la agenți patogeni. Spre deosebire de alte dispozitive, acești senzori sunt flexibili, permițând plantei să respire și să se miște în bătaia vântului și nu necesită baterii, informează EurekAlert.
**Ce parametrii măsoară acești senzori?**
Senzorul de pe frunză monitorizează deficitul presiunii vaporilor (VPD), un indicator ce arată cât de ușor pierde apă planta. Atunci când aerul este extrem de uscat, planta își închide stomatele pentru a reduce evaporarea, însă acest lucru încetinește fotosinteza și creșterea. Dispozitivul utilizează nanofoi de pentoxid de vanadiu și un strat de grafen care transformă umezeala în energie electrică. Energia generată este foarte mică, dar suficientă pentru funcționarea periodică a senzorului.
Senzorul montat pe tulpină se bazează pe principiile artei japoneze kirigami și folosește un gel conductor care își changează rezistența electrică pe măsură ce tulpina se extinde sau se contractă. Astfel poate semnala dacă planta crește normal sau este supusă stresului.
În testele efectuate pe plante de ardei gras, sistemul a demonstrat cu succes capacitatea de a distinge între exemplarele sănătoase și cele afectate de deficitul de apă sau de salinitate. De asemenea, dispozitivele au fost concepute pentru a rezista în condiții de teren, inclusiv la îndoire, întindere și rafale de vânt puternice. Cercetătorii lucrează acum la integrarea unei platforme de comunicații fără fir, folosind tehnologiile LoRa și Bluetooth, pentru a transmite datele în timp real.
Studiul a fost publicat în revista *ACS Applied Materials & Interfaces*.
