Сенсор растений выявляет стресс задолго до увядания

10.07.2026

Фермеры все чаще сталкиваются с необходимостью раннего выявления проблем у растений - нехватки воды, засоления почвы или начала болезней. Традиционные методы наблюдения обычно позволяют заметить проблему только после того, как листья уже начали скручиваться или желтеть. Американские инженеры из Университета Тафтса разработали принципиально новую систему датчиков, которая крепится прямо на растение и способна фиксировать первые признаки стресса еще до появления видимых симптомов. При этом устройство не требует внешних батарей и питается от самой влаги, испаряющейся из растения.

Новая система состоит из двух компактных устройств, которые легко и безопасно прикрепляются к живому растению. Первый элемент напоминает тонкий гибкий пластырь-татуировку, который плотно прилегает к поверхности листа. Второй - это эластичная лента, оборачивающаяся вокруг стебля и не сползающая даже при сильном ветре. Вместе они непрерывно отслеживают два ключевых показателя состояния растения: температуру и влажность под поверхностью листа, а также малейшие изменения толщины стебля во время роста.

Настоящим техническим достижением стало то, что вся система работает полностью автономно, без внешних источников питания. Энергию устройство получает непосредственно от процесса испарения влаги из самого растения. Для этого в конструкции листового датчика использованы кристаллы оксида ванадия, разделенные на ультратонкие нанолисты. Когда вода проникает в устройство, образуются ионы, которые создают небольшой электрический ток мощностью в микроватты - этого достаточно для питания электроники с низким энергопотреблением.

Эластичная лента для стебля создана по принципу японского искусства киригами, которое позволяет бумаге или материалу свободно растягиваться и деформироваться в заданных направлениях. Лента покрыта специальным мягким гелем, электрическое сопротивление которого меняется при утолщении или утончении стебля. Это позволяет точно отслеживать как мгновенную реакцию растения на потерю воды, так и более длительные процессы роста.

Исследователь Университета Тафтса Нафиз Хоссейн, руководивший проектом, пояснил, что новый датчик действует как система раннего предупреждения. По его словам, существующие на рынке аналоги обычно имеют ограниченные возможности и требуют внешних аккумуляторов, что сильно усложняет их массовое применение в полевых условиях. Новая разработка лишена этих недостатков.

Команда уже успешно протестировала систему на кустах сладкого перца в условиях, близких к реальным. Устройства четко различали здоровые растения от тех, которые испытывали стресс из-за недостатка воды или избытка соли в почве. Здоровые перцы демонстрировали стабильный ежедневный прирост толщины стебля, тогда как у растений в стрессовых условиях этот рост резко замедлялся или прекращался.

<< Назад: Бюджетный смартфон Moto G77 Power 11.07.2026

>> Вперед: Снятие атомного слоя без повреждения чипа 10.07.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Двухэкранный Zenbook DUO UX8407 14.07.2026

Компания ASUS представила обновленную модель Zenbook DUO (UX8407) образца 2026 года, которая получила сертификат Copilot+ PC и позиционируется как ультимативный инструмент для бизнес-пользователей и профессиональных создателей контента. Новинка полностью отказывается от традиционной конструкции в пользу двух полноценных сенсорных дисплеев в прочном корпусе из инновационного материала Ceraluminum. Главной особенностью устройства стали два 14-дюймовых сенсорных экрана ASUS Lumina Pro OLED с разрешением 3K (2880 &#215; 1800 пикселей) и форматом 16:10. Частота обновления повышена до 144 Гц, а максимальная яркость в режиме HDR достигает 1000 кд/м2 при наличии сертификата VESA DisplayHDR True Black 1000. Новое антибликовое покрытие снижает уровень отражений на 65 %, что особенно полезно при работе в условиях яркого освещения. Благодаря откидной подставке и съемной Bluetooth-клавиатуре с магнитным креплением Pogo Pin пользователь может мгновенно удвоить рабочую поверхность почти до 20 ...>>

Редактирование генома меняет питательные свойства овощей 13.07.2026

Японские ученые из Университета Цукубы продемонстрировали, как можно превратить привычный красный салат в зеленый, одновременно повысив содержание ценных растительных соединений. С помощью технологии CRISPR/Cas9 ученые заблокировали работу гена, отвечающего за производство красных пигментов - антоцианов. В результате в листьях салата значительно снизился уровень этих веществ, а вместо них начал накапливаться другой класс флавоноидов. Особенно заметно выросло содержание кверцетина - соединения, известного своими антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Несмотря на существенные изменения в пигментации и биохимическом составе, модифицированный салат продолжал нормально расти. Исследователи отметили, что растение не показало заметного снижения скорости роста или ухудшения внешнего вида. Это важный результат, поскольку многие генетические модификации, направленные на изменение состава веществ, часто приводят к замедлению развития растений. Красный салат изначально слав ...>>

Кремниевый чип, записывающий ДНК 13.07.2026

Биотехнология и медицина все чаще нуждаются в синтетической ДНК - для создания лекарств, диагностических тестов, генной терапии и даже для хранения цифровой информации. Однако традиционные методы производства синтетической ДНК имеют серьезный недостаток: они требуют использования токсичных органических растворителей и сложного промышленного оборудования. Группа исследователей из Гарвардского университета предложила принципиально иной подход, превратив обычный кремниевый полупроводниковый чип в компактную платформу для параллельного ферментативного синтеза ДНК в водной среде. В отличие от классического фосфорамидитного метода, который доминирует в промышленности, новый подход ближе к естественному процессу сборки ДНК в живых клетках. Реакции происходят в воде, без вредных растворителей, что делает технологию значительно более экологичной и потенциально подходящей для создания настольных или даже портативных ДНК-синтезаторов. До недавнего времени главным ограничением таких компактных ...>>

Искусственный дождь для охлаждения мегаполисов 12.07.2026

В условиях усиливающейся жары в городах инженеры ищут новые способы охлаждения общественных пространств без значительных затрат энергии. В китайском городе Юньчэн провинции Шаньси в жилом комплексе Xijian Tianmao Guobinfu реализовали необычный проект: на крышах нескольких высотных зданий установили систему распыления мелкодисперсного тумана, имитирующую эффект дождя. Эта технология автоматически включается при повышении температуры воздуха и помогает снижать жару в окружающем пространстве. Система активируется, когда температура достигает 38 °C. По словам управляющего комплексом Цзя Вэня, распыление тончайших капель воды позволяет снизить температуру воздуха и поверхностей на 5-8 °C всего за несколько минут. Благодаря большой высоте зданий влага успевает полностью испариться еще в воздухе, поэтому пешеходы и жители внизу не ощущают намокания или дискомфорта. Главным преимуществом технологии является ее относительная простота и энергоэффективность. Система состоит из сети шлангов ...>>

Случайная новость из Архива Переработка биопластика в биорастворитель 26.05.2020 Команда ученых из Бирмингемского университета разработала быстрый и эффективный способ переработки биопластика в биорастворитель, который можно использовать в самых разных отраслях промышленности, включая косметику и фармацевтику. Биопластик, изготовленный из полимолочной кислоты (PLA), становится все более распространенным в таких продуктах, как одноразовые стаканчики, упаковочные материалы и даже детские игрушки. Как правило, как только они достигают конца своего срока полезного использования, их выбрасывают на свалку или компостируют, при этом процесс биоразложения идет в течение нескольких месяцев. Ученые доказали, что химический процесс с использованием катализатора на основе цинка может быть использован для расщепления реальных потребительских пластиков и получения зеленого растворителя, называемого метиллактатом. Ученые проверили этот метод на трех отдельных продуктах - одноразовой чашке, некоторых отходах Зй-принтера и детской игрушке. Обнаружено, что чашку легче всего преобразовать в метиллактат при более низких температурах, но даже более массивный пластик в детской игрушке можно преобразовать в биорастворитель, просто при более высоких температурах. Химический процесс был опробован на 300 мл этого раствора. Следующие этапы экспериментов будут включать в себя увеличение объемов создания биорастворителя для того, чтобы его можно было использовать в промышленных условиях.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026