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:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Озоновый слой восстанавливается 31.10.2018 В докладе Всемирной метеорологической организации (ВМО) утверждается, что действия, предпринятые в рамках Монреальского протокола, привели к сокращению объема веществ, разрушающих озоновый слой в атмосфере. В данный момент он восстанавливается со скоростью 1-3% в десять лет, сообщается на сайте ООН. Если темпы сохранятся, озоновый слой должен полностью восстановиться над Северным полушарием к 2030 году, над Южным полушарием - к 2050 и над полюсами - к 2060 году. Монреальский протокол, подписанный 16 сентября 1987 года, запрещает производство и продажу опасных веществ, истощающих озоновый слой. Озон защищает землю от ультрафиолетового излучения, являющегося основной причиной меланомы и других раковых заболеваний кожи. В ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде) считают, что надлежащая реализация Монреальского протокола поможет к 2030 году предотвратить 2 млн случаев рака кожи.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026