Mezire tanperati ak nivo nitwojèn nan tè a enpòtan pou sistèm agrikòl men detekte yo apa youn ak lòt li difisil pou fè. Huanyu "Larry" Cheng, James L. Henderson, Jr. Memorial Associate Pwofesè nan Syans Jeni ak Mekanik nan Penn State, te dirije chèchè nan devlopman nan yon Capteur milti-paramèt ki ka efektivman dekouple tanperati ak siyal nitwojèn pou chak ka mezire. avèk presizyon. Rezilta yo te fèk pibliye pa avanse Materyèl.
"Pou fètilizasyon efikas, gen yon bezwen pou siveyans kontinyèl ak an tan reyèl kondisyon tè, espesyalman itilizasyon nitwojèn ak tanperati tè a, "Cheng te di. "Sa a esansyèl pou evalye sante rekòt, diminye polisyon nan anviwònman an ak ankouraje agrikilti dirab ak presizyon.”
Sèvi ak nitwojèn kòm yon angrè se yon pratik komen nan agrikilti, ak objektif la se sèvi ak kantite lajan ideyal la pou pi bon pwodiksyon rekòt la. Lè yo itilize twò piti nitwojèn, rekòt la ka mwens pase pi bon. Lè yo itilize twòp, angrè gaspiye, plant yo ka boule ak gaz nitwojèn danjere yo lage nan anviwònman an. Deteksyon egzat nan nivo nitwojèn—espesyalman, pèt nitwojèn nan fòm gaz—ka ede fèmye yo reyalize nivo pi bon fekondasyon pou kwasans plant.
"Kwasans plant tou afekte pa tanperati a, ki enfliyanse pwosesis fizik, chimik ak mikrobyolojik nan tè a," te di ko-otè Li Yang, pwofesè nan Lekòl entèlijans atifisyèl nan Hebei University of Technology Lachin nan. "Siveyans kontinyèl pèmèt kiltivatè yo devlope estrateji ak entèvansyon lè tanperati yo twò cho oswa twò frèt pou rekòt yo."
Malerezman, tou de gaz ak tanperati-ansanm ak varyasyon imidite relatif-ka lakòz chanjman nan lekti rezistans nan Capteur a, kidonk Capteur a pa ka di yo apa. Mekanis deteksyon ki ka jwenn gaz nitwojèn ak mezi tanperati endepandan youn ak lòt yo raman rapòte, dapre Cheng.
Ekip Cheng a fèt ak fabrike yon Capteur pèfòmans-wo pou konplètman dekouple deteksyon pèt nitwojèn ak tanperati tè a. Capteur milti-paramèt la baze sou vanadyòm ksid-dope, lazè-induit kim grafèn. Vanadyòm oksid ka adsorbe ak kominike avèk gaz nitwojèn, ak dopaj konplèks metal yo nan grafèn yo te jwenn tou amelyore adsorption gaz ak sansiblite deteksyon.
Capteur a ankapsule pa yon manbràn mou ki bloke pèmeyasyon gaz nitwojèn pou Capteur a reponn sèlman nan varyasyon tanperati. Anplis de sa, enkapsulasyon an ka retire epi Capteur a opere nan yon tanperati ki wo. Lè w fè sa, retire enfliyans nan imidite relatif ak tanperati nan tè a pou pèmèt pou mezire egzat gaz nitwojèn an. Konbinezon an nan Capteur a encapsulated ak Capteur a unencapsulated ka konplètman dekouple tanperati ak gaz nitwojèn san entèferans.
Découpling varyasyon tanperati ak emisyon gaz nitwojèn yo ka ogmante pou konsepsyon ak aplike aparèy multimodal ak mekanis deteksyon dekouple pou agrikilti presizyon nan tout kondisyon metewolojik, dapre Cheng.
"Kapasite pou detekte an menm tan konsantrasyon oksid nitwojèn ultra-ba ak piti tanperati Chanjman pave wout la pou devlopman nan fiti aparèy elektwonik multimodal ak mekanis deteksyon dekouple pou agrikilti presizyon, siveyans sante ak lòt aplikasyon, "Cheng te di.