Egy, a North Carolina State Univerity által fejlesztett növényi "tapasz" segítségével nyomon követhetők a betegségek, illetve a növényi stressz szintjének alakulása.
,,Olyan szenzort fejlesztettünk, mely nem-destruktív módon képes monitorozni a növény állapotát a kibocsátott illékony szerves vegyületek (VOC – Volatily Organic Compound) érzékelésével.”- mondja Qingshan Wei társkutató professzor.
Napjainkban a növényi stressz, illetve betegségek vizsgálata legtöbbször magába foglalja a növényi minták időigényes laboratóriumi feldolgozását, vagyis a mintavétel és az eredmények beérkezése között gyakran túl sok idő telik el.
A növények különböző körülmények között változó illékony vegyületeket bocsátanak ki. A szenzorok az adott betegségek vagy növényi stressz szempontjából releváns VOC-ok azonosításával figyelmeztethetik a felhasználókat a rendellenességekkel kapcsolatban.
Az új fejlesztés segítségével roncsolásmentes növény-egészségügyi megfigyelés lehetséges. A tervek szerint a jövőben vezetékmentes rendszeren keresztül kerül a felhasználóhoz a növényekről gyűjtött információ, amely megalapozza a növényvédelmi, tápanyag-utánpótlási beavatkozásokat.
A 30 mm átmérőjű, négyszögletes, rugalmas tapaszokat grafén-alapú szenzorok szövik át, melyekről ezüst nanovezetékek továbbítják az adatokat.
A készülék prototípusát paradicsomon tesztelték: a Phytophtora infestans fertőzés, illetve a növény fizikai károsodása szempontjából. A fertőzés esetében a szenzoros észlelés az inokulációt követően 3-4 nap alatt vált lehetővé, míg a sérülések miatt felszabaduló vegyületek már 1-3 órán belül detektálhatóvá váltak.
Az érzékelőrendszer jelenleg 13 különböző típusú illékony vegyület kimutatására alkalmas. A fejlesztők a költséghatékonyság jegyében tervezik megoldani a növény-egészségügyi előrejelzés határokon átívelő problémáját.
További fejlesztések zajlanak a hőmérséklet, nedvesség és egyéb környezeti változók megfigyelésére alkalmas szenzoros rendszerek kialakítása kapcsán.
