محققان ژاپنی حسگری برای تشخیص وضعیت تنش‌های محیطی گیاه ارائه کردند. در این سامانه از چند حسگر مختلف استفاده شده که در آن‌ها نانومواد به‌کار رفته است.
نانوسامانه‌ای برای پایش نور، رطوبت و دمای موردنیاز گیاه
افزایش مداوم جمعیت انسانی و تنش‌های محیطی، الزامات برای بهبود بهره‌وری گیاهان و تعادل اکوسیستم را افزایش می‌دهد. ظهور تنش‌های بیوتیک و غیرزنده باعث اختلال در رشد عملکرد گیاه می‌شود.
از این‌رو، نظارت دقیق و ارزیابی وضعیت سلامت گیاه اهمیت زیادی دارد. با این که حسگرهای معمولی حجیم و سنگین هستند، از آن‌ها تنها برای شرایط اقلیمی متمرکز یا اندازه‌گیری در اتاقک‌های گاز می‌توان استفاده کرد.
یک راهبرد متکی بر حسگرهای انعطاف‌پذیر گیاهان است که می‌تواند به‌صورت هوشمند با گیاه ارتباط ایجاد کند. با این حال، مسیرهای نسبتا پیچیده سیگنال‌دهی، جمع‌آوری اطلاعات را چالش‌برانگیز کرده است.
به‌تازگی مقاله‌ای در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است که در آن محققان دانشگاه اوساکا، سامانه یکپارچه حسگری گیاهی انعطاف‌پذیر چند مدلی را ساخته‌اند، سامانه‌ای که متشکل از حسگر رطوبت برگ، حسگر رطوبت اتاق و حسگر نوری و همچنین یک حسگر حرارتی است که می‌توان با استفاده از آن سلامت گیاه را پایش کرد.
با استفاده از نانوورق‌های ZnIn2S4) ZIS)، این گروه حسگر انعطاف‌پذیری ساختند که نه‌تنها می‌تواند نورپردازی را در یک پاسخ سریع درک کند، بلکه رطوبت را نیز با عملکرد بالا رصد می‌کند.
از آنجایی که نانوورق‌های ZIS برای اولین‌بار روی حسگر رطوبت قرار داده شده است، این تیم تحقیقاتی بررسی‌های جامعی از سازوکار سنجش رطوبت توسط این ماده را انجام دادند.
با استفاده از این سامانه، محققان در زمان واقعی سه تنش اصلی بیوتیک، یعنی رطوبت، نور و دما را اندازه‌گیری کردند.
داوئه هیونگ کیم از محققان این پروژه می‌گوید: «بیشتر حسگرهای انعطاف‌پذیر در نظارت بر سلامت انسان یا رابط‌های ماشین و انسان به کار می‌روند. نظارت بر وضعیت گیاهان ممکن است مسیرهای تازه‌ای به‌سوی کشاورزی هوشمند باز کند.»
کونیهارو تاکی، رهبر این تیم تحقیقاتی می‌گوید: «با انتخاب منطقی مواد حسگر و الکترود، ما برای ردیابی طولانی‌مدت تنش‌های غیرطبیعی در گیاهان و همچنین جمع‌آوری سیگنال‌های چندکاناله بدون وقفه با عملکرد بالا، این سامانه را ارائه کردیم.»
