Dan id-drone jġorr laboratorju ċkejken iddisinjat biex ikejjel il-konċentrazzjonijiet tan-nitrat f'passaġġi tal-ilma li diffiċli-li-tilħaq. Kreditu: Nathan Jared
X'jiġri jekk, minflok ma tieħu kampjun tal-ilma jew tal-ħamrija fil-laboratorju, tista 'tieħu l-laboratorju għall-kampjun? Dak hu li jirrappurtaw tim ta’ riċerkaturiSensuri ACSgħamilt b'nitrat-monitoraġġ ġdid ta' sistema ta' "laboratorju-fuq-a-drone". Id-drone jippermetti teħid ta' kampjuni u analiżi tal-ilma-faċli u f'ħin reali f'żoni li diffiċli-li-tilħaqhom bħal fosos wieqaf jew artijiet baxxi miċħuda.
Abbona man-newsletter tagħna għall-aħħar aġġornamenti tal-aħbarijiet tax-xjenza-teknoloġija.
It-teknoloġija tista 'tgħin lill-bdiewa jottimizzaw l-użu tagħhom tal-fertilizzanti u jipprevjenu t-tniġġis tal-passaġġi tal-ilma minn tnixxija żejda tan-nitrat.
Għaliex il-monitoraġġ tan-nitrat huwa importanti
Fertilizzant li fih-nitroġenu huwa komponent importanti tal-agrikoltura moderna, iżda l-biċċa l-kbira tiegħu jinġarr mill-għelieqi mis-sistemi tad-drenaġġ tal-ilma.
Porzjon tajjeb ta' dan in-nitroġenu li jibqa' jinbidel f'nitrat, li jista' jikkawża fjorituri tal-algi u "żoni mejta" ta'-ossiġnu baxx fil-passaġġi tal-ilma jew jikkontamina l-ilma tax-xorb. Madankollu, il-monitoraġġ tal-konċentrazzjonijiet tan-nitrat mhux dejjem huwa faċli minħabba li ħafna mit-tnixxija agrikola tinsab f'art agrikola remota jew f'fossijiet tajn, u l-kampjuni għandhom jintbagħtu lil laboratorju għall-ipproċessar. Għalhekk, ir-riċerkaturi qed jiżviluppaw modi kif jagħmlu dan b'apparat ikkontrollat mill-bogħod-.
Kif jaħdem il-laboratorju-fuq-a-drone
Jonathan Claussen u l-kollegi riedu jagħmlu laboratorju bħal dan-fuq--drone għall-monitoraġġ tat-tniġġis tan-nutrijenti li kien inqas għali u aktar effiċjenti mill-għażliet eżistenti.
Ir-riċerkaturi fasslu pompa apposta, sensuri tan-nitrat elettrokimiċi bi prezz baxx-, u apparat potenzjometriku biex jikkwantifikaw il-konċentrazzjonijiet tan-nitrat malajr u faċilment. Imbagħad immuntaw it-tagħmir fuq drone disponibbli kummerċjalment. Tubu twil taħt id-drone ġibed l-ilma fil-mini-laboratorju, fejn ġie analizzat f'nofs l--arja f'madwar seba' minuti.
Id-drone salva r-riżultati kollha fuq karta tal-memorja abbord għal qari u analiżi aktar tard, u kien kapaċi jipproċessa kampjuni multipli qabel l-inżul.
Prestazzjoni u applikazzjonijiet futuri
Fit-testijiet, is-sistema tas-sensuri tar-riċerkaturi sabet konċentrazzjonijiet tan-nitrat sa 2.5 partijiet għal kull miljun (ppm) u kienet 95% preċiża daqs sistema tipika ta' skoperta ta' nitrat elettrokimiku bbażata fil-laboratorju-.
F'foss tad-drenaġġ f'sit agrikolu fl-Iowa, il-laboratorju-fuq--drone sab konċentrazzjonijiet medji ta' nitrat ta' 5.39 ppm, li huwa konsistenti ma' kejl preċedenti li sar fiż-żona u taħt il-livell massimu ta' 10 ppm għall-ilma tax-xorb stabbilit mill-Aġenzija għall-Protezzjoni Ambjentali tal-Istati Uniti.
It-tim jispjega li s-sistema l-ġdida tiegħu tagħmel il-monitoraġġ għat-tniġġis tan-nitrat eħfef minn qabel u tippreżenta l-bażi għal laboratorju futuri-fuq-a-applikazzjonijiet ta' drone fl-agrikoltura, bħall-monitoraġġ tal-batterja jew il-kontaminazzjoni tal-pestiċidi fil-passaġġi tal-ilma.
L-awturi ressqu privattiva Amerikana relatata ma’ dan ix-xogħol.
Aktar informazzjoni:Laboratorju-fuq-a-Drone: Sensing Elettrokimiku ta'-Ħin Reali ta' Nitrat f'Baskijiet tal-Ixmara Agrikoli,Sensuri ACS(2025). DOI: 10.1021/acssensors.5c02620
Ipprovdut mill-American Chemical Society
