· 可穿戴石墨烯感測器可測量農作物用水量

  Plants Cloths ( wearable sensors for plants)

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不只是縮時，還有粉塵、噪音、位移偵測

來源： 微迷網

技術已經滲透到生活中的每一個角落，是否也能幫助植物生長地更快、更有效率？美國愛荷華州立大學（Iowa State University；ISU）的研究人員給出了肯定的答案。他們開發出一種小型的石墨烯「植物紋身感測器」，可粘貼在玉米植株的葉子上，用於收集與植物生長有關的資訊，例如在根部澆水後輸送到葉片需要多長的時間，為農民和農業學家提供如何更有效率地用水培養作物所需的資訊。

為了製造高性能且具成本效率的感測器，愛荷華州立大學的研究團隊提出了一種，透過 3D 列印或更傳統的塑模成型技術，在聚合物塊上形成圓形小凹痕的工藝，再用液體石墨烯填充凹痕並使其沈降。在石墨烯凝固成壓痕形狀後，工程師沿著這排壓痕放置一條膠帶，然後連同連接在粘性表面的石墨烯感測器一並拉出。感測器本身的厚度可能小到五百萬分之一公尺，這表示著它需要堆疊 20 個才能達到像人發一樣的寬度。

美國愛荷華州立大學的研究人員開發出「植物紋身感測器」，可即時、直接測量農作物用水量

如圖中玉米作物所使用的感測器，就是由石墨烯氧化物製成的，這種材料在與水蒸氣接觸時會發生明顯的反應。美國農業部（USDA）以及「農業與食品研究方案」（AFRI），投入了近 50 萬美元的資金，資助進一步研究水份在玉米植物中的輸送速度，愛荷華州立大學的研究團隊成員也因此獲得補助，能進一步將這項用水感測器技術商業化。

愛荷華州立大學電子與電腦工程副教授 Liang Dong 說：「我們至今測試過的感測器中，最令人興奮的應用是植物感測器。將可穿戴電子感測器用於植物的概念是全新的。這種植物感測器非常小，因而能用於檢測植物的蒸騰作用（transpiration；指水份從植物表面散失的現象），但並不會影響植物生長或作物生產。」Dong 及其研究團隊相信還可以修改感測器，以檢測植物是否存在疾病，或測量其農藥化學滲透程度。

或許這種感測器，也可用於一些較大的物件上進行採集過程。而相同的感測器能用於追蹤每一個橘子、香梨或香蕉的溫度與濕度嗎？一旦擺上貨架，消費者可以使用智慧手機確定這些植物的品質等級、原產地和其他資訊嗎？或許再過一些日子，銷售價格就會上漲。

然而，農業只是可以應用這種技術的領域之一。研究人員們在《先進材料技術》（Advanced Materials Technologies）期刊上發表論文指出，感測器可用於多種目的，例如收集醫院病人的醫療診斷資訊，或檢測建築物或橋梁的結構完整性。總有一天，可能只要有一個可以粘貼膠帶的表面，就能利用這項技術來監視任何物件，這樣的未來似乎不再遙遠。

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