เซ็นเซอร์ดิน

นักวิจัยกำลังพัฒนาเซนเซอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเพื่อวัดและส่งข้อมูลความชื้นในดินแบบไร้สาย ซึ่งหากได้รับการพัฒนาต่อไป ก็อาจช่วยเลี้ยงดูประชากรโลกที่เพิ่มขึ้นได้ ในขณะเดียวกันก็ลดการใช้ทรัพยากรที่ดินทางการเกษตรให้น้อยที่สุด

ภาพ: ระบบเซ็นเซอร์ที่เสนอ ก) ภาพรวมของระบบเซ็นเซอร์ที่เสนอพร้อมอุปกรณ์เซ็นเซอร์ที่ย่อยสลายได้ ข) เมื่อจ่ายไฟแบบไร้สายให้กับอุปกรณ์เซ็นเซอร์ที่ย่อยสลายได้ซึ่งวางอยู่บนดิน ฮีตเตอร์ของอุปกรณ์จะทำงาน ตำแหน่งของเซ็นเซอร์ถูกกำหนดโดยตำแหน่งของจุดร้อน และอุณหภูมิของฮีตเตอร์จะเปลี่ยนแปลงไปตามความชื้นในดิน ดังนั้น ความชื้นในดินจึงถูกวัดจากอุณหภูมิของจุดร้อน ค) อุปกรณ์เซ็นเซอร์ที่ย่อยสลายได้จะถูกฝังลงในดินหลังจากใช้งานแล้ว ส่วนประกอบของปุ๋ยที่ฐานของอุปกรณ์เซ็นเซอร์จะถูกปล่อยลงสู่ดิน กระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช
ระบบเซ็นเซอร์ที่เสนอ ก) ภาพรวมของระบบเซ็นเซอร์ที่เสนอพร้อมอุปกรณ์เซ็นเซอร์ที่ย่อยสลายได้ ข) เมื่อจ่ายไฟแบบไร้สายให้กับอุปกรณ์เซ็นเซอร์ที่ย่อยสลายได้ซึ่งวางอยู่บนดิน ฮีตเตอร์ของอุปกรณ์จะทำงาน ตำแหน่งของเซ็นเซอร์จะถูกกำหนดโดยตำแหน่งของจุดร้อน และอุณหภูมิของฮีตเตอร์จะเปลี่ยนแปลงไปตามความชื้นในดิน ดังนั้น ความชื้นในดินจึงถูกวัดจากอุณหภูมิของจุดร้อน ค) อุปกรณ์เซ็นเซอร์ที่ย่อยสลายได้จะถูกฝังลงในดินหลังจากใช้งานแล้ว ส่วนประกอบของปุ๋ยที่ฐานของอุปกรณ์เซ็นเซอร์จะถูกปล่อยลงสู่ดิน กระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช

สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและสามารถติดตั้งได้ในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นสูง งานวิจัยนี้เป็นก้าวสำคัญในการแก้ไขปัญหาคอขวดทางเทคนิคที่ยังคงเหลืออยู่ในการเกษตรแม่นยำ เช่น การกำจัดอุปกรณ์เซ็นเซอร์ที่ใช้แล้วอย่างปลอดภัย
เนื่องจากประชากรโลกยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรให้เหมาะสมที่สุดและการลดการใช้ที่ดินและน้ำให้น้อยที่สุดจึงเป็นสิ่งสำคัญ การเกษตรแม่นยำมุ่งแก้ปัญหาความขัดแย้งเหล่านี้โดยใช้เครือข่ายเซ็นเซอร์ในการรวบรวมข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อม เพื่อให้สามารถจัดสรรทรัพยากรไปยังพื้นที่เพาะปลูกได้อย่างเหมาะสม ในเวลาและสถานที่ที่จำเป็น โดรนและดาวเทียมสามารถรวบรวมข้อมูลได้มากมาย แต่ไม่เหมาะสำหรับการตรวจสอบความชื้นในดินและระดับความชื้น เพื่อการรวบรวมข้อมูลที่ดีที่สุด ควรติดตั้งอุปกรณ์วัดความชื้นบนพื้นดินในความหนาแน่นสูง หากเซ็นเซอร์ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ จะต้องเก็บรวบรวมเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน ซึ่งอาจต้องใช้แรงงานมากและไม่สะดวก การบรรลุฟังก์ชันการทำงานทางอิเล็กทรอนิกส์และการย่อยสลายได้ทางชีวภาพในเทคโนโลยีเดียวคือเป้าหมายของงานวิจัยในปัจจุบัน
เมื่อสิ้นสุดฤดูเก็บเกี่ยว สามารถนำเซ็นเซอร์ไปฝังในดินเพื่อให้ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ