Los investigadores están desarrollando sensores biodegradables para medir y transmitir de forma inalámbrica datos sobre la humedad del suelo, que, si se siguen desarrollando, podrían ayudar a alimentar a la creciente población del planeta minimizando al mismo tiempo el uso de los recursos de las tierras agrícolas.
Imagen: Sistema de sensores propuesto. a) Vista general del sistema de sensores propuesto con un dispositivo sensor degradable. b) Cuando se suministra energía de forma inalámbrica al dispositivo sensor degradable ubicado en el suelo, se activa su calentador. La ubicación del sensor se determina por la ubicación del punto caliente, y la temperatura del calentador varía según la humedad del suelo; por lo tanto, la humedad del suelo se mide en función de la temperatura del punto caliente. c) El dispositivo sensor degradable se entierra en el suelo después de su uso. Los componentes del fertilizante en la base del dispositivo se liberan en el suelo, estimulando el crecimiento de los cultivos. Más información
Sistema de sensores propuesto. a) Descripción general del sistema de sensores propuesto con un dispositivo sensor biodegradable. b) Al suministrar energía inalámbrica al dispositivo sensor biodegradable ubicado en el suelo, se activa su calentador. La ubicación del sensor se determina por la ubicación del punto caliente, y la temperatura del calentador varía según la humedad del suelo; por lo tanto, la humedad del suelo se mide en función de la temperatura del punto caliente. c) El dispositivo sensor biodegradable se entierra en el suelo después de su uso. Los componentes del fertilizante en la base del dispositivo se liberan en el suelo, estimulando el crecimiento de los cultivos.
Son biodegradables y, por lo tanto, pueden instalarse con alta densidad. Este trabajo representa un hito importante para superar los obstáculos técnicos que aún persisten en la agricultura de precisión, como la eliminación segura de los equipos de sensores usados.
A medida que la población mundial sigue creciendo, optimizar los rendimientos agrícolas y minimizar el uso de la tierra y el agua se vuelve esencial. La agricultura de precisión busca abordar estas necesidades contrapuestas mediante el uso de redes de sensores para recopilar información ambiental, de modo que los recursos se puedan asignar adecuadamente a las tierras de cultivo cuando y donde se necesiten. Los drones y satélites pueden recopilar gran cantidad de información, pero no son ideales para determinar la humedad del suelo y sus niveles. Para una recopilación de datos óptima, los dispositivos de medición de humedad deben instalarse en el suelo con alta densidad. Si el sensor no es biodegradable, debe recogerse al final de su vida útil, lo que puede ser laborioso y poco práctico. Lograr la funcionalidad electrónica y la biodegradabilidad en una sola tecnología es el objetivo del presente trabajo.
Al finalizar la temporada de cosecha, los sensores pueden enterrarse en el suelo para que se biodegraden.
Fecha de publicación: 18 de enero de 2024