Mezire tanperati ak nivo azòt nan tè a enpòtan pou sistèm agrikòl yo.
Yo itilize angrè ki gen nitwojèn pou ogmante pwodiksyon manje, men emisyon yo ka polye anviwònman an. Pou maksimize itilizasyon resous yo, ogmante rannman agrikòl yo, epi diminye risk anviwònman yo, siveyans kontinyèl ak an tan reyèl pwopriyete tè yo, tankou tanperati tè a ak emisyon angrè, esansyèl. Yon detèktè milti-paramèt nesesè pou agrikilti entelijan oswa presizyon pou swiv emisyon gaz NOX ak tanperati tè a pou pi bon fètilizasyon.
James L. Henderson, Jr., Pwofesè Asosye Syans Jeni ak Mekanik nan Penn State, Huanyu “Larry” Cheng te dirije devlopman yon detèktè milti-paramèt ki separe siyal tanperati ak siyal azòt avèk siksè pou pèmèt mezi egzak de chak.
Cheng te di,"Pou yon fètilizasyon efikas, gen yon bezwen pou siveyans kontinyèl ak an tan reyèl sou kondisyon tè a, espesyalman itilizasyon azòt ak tanperati tè a. Sa a esansyèl pou evalye sante rekòt yo, diminye polisyon anviwònman an, epi ankouraje agrikilti dirab ak presizyon."
Etid la gen pou objektif pou itilize kantite ki apwopriye a pou pi bon rannman rekòt la. Pwodiksyon rekòt la ka pi ba pase si yo itilize plis azòt. Lè yo aplike angrè twòp, li gaspiye, plant yo ka boule, epi lafimen azòt toksik lage nan anviwònman an. Kiltivatè yo ka rive nan nivo angrè ideyal pou kwasans plant yo avèk èd yon deteksyon egzat nivo azòt.
Ko-otè Li Yang, yon pwofesè nan Lekòl Entèlijans Atifisyèl nan Inivèsite Teknoloji Hebei nan Lachin, te di,"Tanperati afekte kwasans plant yo tou, sa ki enfliyanse pwosesis fizik, chimik ak mikwobyolojik ki nan tè a. Siveyans kontinyèl pèmèt kiltivatè yo devlope estrateji ak entèvansyon lè tanperati yo twò cho oswa twò frèt pou rekòt yo."
Dapre Cheng, yo raman rapòte mekanis deteksyon ki ka jwenn mezi gaz nitwojèn ak tanperati endepandamman youn ak lòt. Tou de gaz yo ak tanperati a ka lakòz varyasyon nan lekti rezistans detèktè a, sa ki fè li difisil pou distenge ant yo.
Ekip Cheng nan te kreye yon detèktè pèfòmans wo ki ka detekte pèt azòt endepandamman de tanperati tè a. Detèktè a fèt ak kim grafèn ki pwovoke pa lazè epi ki dope ak oksid vanadyòm, epi yo te dekouvri ke konplèks metal dopan nan grafèn amelyore adsorpsyon gaz ak sansiblite deteksyon.
Paske yon manbràn mou pwoteje detèktè a epi anpeche gaz nitwojèn antre, detèktè a reyaji sèlman a chanjman tanperati. Ou kapab itilize detèktè a tou san ankapsulasyon epi nan yon tanperati ki pi wo.
Sa pèmèt mezi egzak gaz azòt la lè yo eskli efè imidite relatif ak tanperati tè a. Tanperati a ak gaz azòt la ka dekonekte nèt san entèferans lè l sèvi avèk detèktè ki fèmen epi ki pa ankapsule yo.
Chèchè a te di dekouplaj chanjman tanperati ak emisyon gaz nitwojèn yo te kapab itilize pou kreye epi aplike aparèy multimodal ak mekanis deteksyon dekouplé pou agrikilti presizyon nan tout kondisyon metewolojik.
Cheng te di, "Kapasite pou detekte konsantrasyon oksid nitwojèn ki ba anpil ak ti chanjman tanperati an menm tan louvri wout la pou devlopman aparèy elektwonik multimodal nan lavni ak mekanis deteksyon dekouple pou agrikilti presizyon, siveyans sante, ak lòt aplikasyon."
Rechèch Cheng lan te finanse pa Enstiti Nasyonal Sante yo, Fondasyon Nasyonal Syans lan, Penn State, ak Fondasyon Nasyonal Syans Natirèl Chinwa a.
Referans Jounal:
Li Yang. Chuizhou Meng, et al. Capteur milti-paramèt grafèn pwovoke pa lazè ki dope ak oksid vanadyòm pou dekouple pèt azòt tè a ak tanperati a. Materyèl avanse. DOI: 10.1002/adma.202210322
Dat piblikasyon: 10 avril 2023