Ngukur suhu lan tingkat nitrogen ing lemah penting kanggo sistem tetanèn, nanging angel kanggo ndeteksi siji liyane. Huanyu "Larry" Cheng, James L. Henderson, Jr. Memorial Associate Professor of Engineering Science and Mechanics ing Penn State, mimpin peneliti ing pangembangan sensor multi-parameter sing bisa èfèktif decouple suhu lan sinyal nitrogen supaya saben bisa diukur. kanthi akurat. Asil bubar diterbitake dening Bahan Lanjut.
"Kanggo fertilisasi efisien, ana perlu kanggo terus-terusan lan nyata-wektu ngawasi kahanan lemah, khusus panggunaan nitrogen lan suhu lemah,” ujare Cheng. "Iki penting kanggo ngevaluasi kesehatan panen, nyuda polusi lingkungan lan promosi pertanian sing lestari lan presisi.
Nggunakake nitrogen minangka pupuk minangka praktik umum ing tetanèn, lan tujuane yaiku nggunakake jumlah sing cocog kanggo ngasilake panen sing paling apik. Yen kurang nitrogen digunakake, asil panen bisa uga kurang optimal. Yen kakehan digunakake, pupuk boroske, tanduran bisa ngobong lan gas nitrogen sing mbebayani dibebasake menyang lingkungan. Deteksi akurat saka tingkat nitrogen- khusus, mundhut nitrogen ing wangun gas - bisa mbantu petani entuk tingkat pembuahan sing optimal kanggo tuwuhing tanduran.
"Wuwuh tanduran uga kena pengaruh suhu, sing mengaruhi proses fisik, kimia lan mikrobiologis ing lemah," ujare penulis bareng Li Yang, profesor ing Sekolah Kecerdasan Buatan ing Universitas Teknologi Hebei China. "Pemantauan sing terus-terusan ngidini para petani ngembangake strategi lan intervensi nalika suhu panas banget utawa adhem banget kanggo panenane."
Sayange, loro gas lan suhu-bebarengan karo variasi asor relatif-bisa nimbulaké owah-owahan ing resistance maca sensor, supaya sensor ora bisa mbedakake. Mekanisme sensing sing bisa njupuk gas nitrogen lan pangukuran suhu sing ora gumantung saka siji liyane arang dilaporake, miturut Cheng.
Tim Cheng ngrancang lan nggawe sensor kinerja dhuwur kanggo ngrampungake deteksi mundhut nitrogen lan suhu lemah. Sensor multi-parameter adhedhasar vanadium oxide-doped, laser-induced graphene busa. Vanadium oxide bisa adsorb lan interaksi karo gas nitrogen, lan doping kompleks logam ing graphene uga ditemokake kanggo nambah adsorpsi gas lan sensitivitas deteksi.
Sensor iki encapsulated dening membran alus sing mblokir permeation gas nitrogen supaya sensor mung nanggapi variasi suhu. Kajaba iku, enkapsulasi bisa dicopot lan sensor dioperasikake ing suhu sing luwih dhuwur. Mengkono mbusak pengaruh asor relatif lan suhu ing lemah kanggo ngidini pangukuran akurat saka gas nitrogen. Kombinasi sensor encapsulated lan sensor unencapsulated bisa rampung decouple suhu lan gas nitrogen tanpa gangguan.
Decoupling variasi suhu lan emisi gas nitrogen bisa dimanfaatake kanggo ngrancang lan ngetrapake piranti multimodal kanthi mekanisme sensing decoupled kanggo tetanèn presisi ing kabeh kondisi cuaca, miturut Cheng.
"Kamampuan kanggo ndeteksi konsentrasi nitrogen oksida ultra-rendah kanthi bebarengan lan cilik suhu owah-owahan paves dalan kanggo pangembangan piranti elektronik multimodal mangsa karo mekanisme sensing decoupled kanggo tetanèn tliti, ngawasi kesehatan lan aplikasi liyane, "ujare Cheng.