Þessi dróni er með pínulítilli rannsóknarstofu sem er hönnuð til að mæla styrk nítrats í vatnaleiðum sem erfitt-að-aðgengilegt er. Inneign: Nathan Jared
Hvað ef, í stað þess að fara með vatns- eða jarðvegssýni á rannsóknarstofuna, gætirðu farið með rannsóknarstofuna í sýnið? Það er það sem hópur vísindamanna greinir fráACS skynjarargerði með nýju nítrati-vöktunar „lab-on-a-drone“ kerfi. Dróninn gerir auðvelt að taka-vatnssýni og greiningu í rauntíma á svæðum sem erfitt-að-að komast til eins og bröttum skurðum eða mýrlendi á láglendi.
Gerast áskrifandi að fréttabréfinu okkar til að fá nýjustu-tæknifréttirnar.
Tæknin gæti hjálpað bændum að hámarka áburðarnotkun sína og koma í veg fyrir mengun vatnaleiða vegna umframrennslis nítrats.
Hvers vegna nítratvöktun er mikilvæg
Áburður sem inniheldur köfnunarefni- er mikilvægur þáttur í nútíma landbúnaði, en megnið af því berst burt af ökrum með frárennsliskerfum vatns.
Góður hluti af þessum köfnunarefnisafgangi breytist í nítrat, sem getur valdið þörungablóma og -súrefnis „dauðum svæðum“ í vatnaleiðum eða mengað drykkjarvatn. Hins vegar er ekki alltaf auðvelt að fylgjast með styrk nítrats vegna þess að stór hluti afrennslis í landbúnaði er í afskekktu ræktunarlandi eða í moldar skurðum og sýni þarf að senda á rannsóknarstofu til vinnslu. Þannig að vísindamenn eru að þróa leiðir til að gera þetta með fjarstýrðum-tækjum.
Hvernig rannsóknarstofan-á--dróna virkar
Jonathan Claussen og félagar vildu búa til eina slíka rannsóknarstofu-á--dróna til að fylgjast með næringarefnamengun sem var ódýrari og skilvirkari en núverandi valkostir.
Rannsakendur hönnuðu sérsniðna dælu,-lágrænum rafefnafræðilegum nítratskynjara og virknibúnaði til að mæla styrk nítrats á fljótlegan og auðveldan hátt. Síðan settu þeir búnaðinn upp á dróna sem fæst í sölu. Langt rör undir drónanum dró vatn inn í litla-rannsóknarstofuna þar sem það var greint í-lofti á um það bil sjö mínútum.
Dróninn vistaði allar niðurstöður á minniskorti um borð til útlestrar og greiningar síðar og hann gat unnið úr mörgum sýnum fyrir lendingu.
Afköst og framtíðarforrit
Í prófunum greindi skynjarakerfi vísindamannanna styrk nítrats niður í 2,5 ppm (ppm) og var 95% eins nákvæmt og dæmigert rafefnafræðilegt nítratgreiningarkerfi sem byggir á-rannsóknarstofu.
Í frárennslisskurði á landbúnaðarsvæði í Iowa fann rannsóknarstofan-á--dróna meðalstyrk nítrats upp á 5,39 ppm, sem er í samræmi við fyrri mælingar sem gerðar voru á svæðinu og undir 10 ppm hámarksmagni fyrir drykkjarvatn sem bandaríska umhverfisverndarstofnunin setti.
Teymið útskýrir að nýja kerfið gerir eftirlit með nítratmengun auðveldara en áður og leggur grunninn að framtíðarrannsóknastofu-um--drónanotkun í landbúnaði, svo sem eftirlit með bakteríum eða skordýraeiturmengun í vatnaleiðum.
Höfundarnir hafa lagt fram bandarískt einkaleyfi sem tengist þessu verki.
Nánari upplýsingar:Rannsóknarstofa-á--Dróna: Raun-rafeindaskynjun á nítrati í landbúnaðarvatnaskilum,ACS skynjarar(2025). DOI: 10.1021/acssensors.5c02620
Útvegað af American Chemical Society
