Ovaj dron nosi maleni laboratorij dizajniran za mjerenje koncentracije nitrata u teško{0}}dostupnim-vodnim putovima. Zasluge: Nathan Jared
Što ako, umjesto uzorka vode ili tla u laboratorij, možete odvesti laboratorij na uzorak? To je izvješće tima istraživačaACS senzoriučinio s novim sustavom za-praćenje nitrata-na--dronu. Dron omogućuje jednostavno-uzorkovanje vode i analizu u stvarnom-dostupnim-područjima kao što su strmi jarci ili močvarne nizine.
Pretplatite se na naš bilten za najnovije novosti o znanosti-tehnologiji.
Tehnologija bi mogla pomoći poljoprivrednicima da optimiziraju upotrebu gnojiva i spriječe onečišćenje vodenih putova prekomjernim otjecanjem nitrata.
Zašto je praćenje nitrata važno
Gnojiva koja-sadrže dušik važna su komponenta moderne poljoprivrede, ali većina ih se s polja odnosi sustavima odvodnje vode.
Dobar dio ovog zaostalog dušika pretvara se u nitrat, što može uzrokovati cvjetanje algi i "mrtve zone"-s niskim sadržajem kisika u vodenim putovima ili zagaditi vodu za piće. Međutim, praćenje koncentracije nitrata nije uvijek jednostavno jer se velik dio poljoprivrednog otjecanja nalazi na udaljenim poljoprivrednim površinama ili u blatnim jarcima, pa se uzorci moraju poslati u laboratorij na obradu. Dakle, istraživači razvijaju načine kako to učiniti s daljinski-upravljanim uređajima.
Kako radi laboratorij-na--dronu
Jonathan Claussen i kolege htjeli su napraviti jedan takav laboratorij-na--dronu za praćenje onečišćenja hranjivim tvarima koji je jeftiniji i učinkovitiji od postojećih opcija.
Istraživači su dizajnirali prilagođenu pumpu, jeftine-elektrokemijske senzore nitrata i potenciometrijski uređaj za brzo i jednostavno kvantificiranje koncentracija nitrata. Zatim su montirali opremu na komercijalno dostupan dron. Dugačka cijev ispod drona dovodila je vodu u mini-laboratorij, gdje je analizirana u-zraku za oko sedam minuta.
Dron je sve rezultate spremio na ugrađenu memorijsku karticu za kasnije očitavanje i analizu, a mogao je obraditi više uzoraka prije slijetanja.
Izvedba i buduće primjene
U testovima je senzorski sustav istraživača detektirao koncentracije nitrata do 2,5 dijelova na milijun (ppm) i bio je 95% točan kao tipični laboratorijski-elektrokemijski sustav detekcije nitrata.
U odvodnom jarku na poljoprivrednom mjestu u Iowi, laboratorij-na--dronu pronašao je prosječne koncentracije nitrata od 5,39 ppm, što je u skladu s prethodnim mjerenjima obavljenim na tom području i ispod maksimalne razine od 10 ppm za pitku vodu koju je odredila Agencija za zaštitu okoliša SAD-a.
Tim objašnjava da njegov novi sustav čini praćenje onečišćenja nitratima lakšim nego prije i predstavlja osnovu za buduće primjene laboratorij-on--dronova u poljoprivredi, kao što je praćenje bakterija ili kontaminacije pesticidima u vodenim putovima.
Autori su prijavili patent u SAD-u koji se odnosi na ovo djelo.
Više informacija:Labora-na--dronu: Elektrokemijsko detektiranje nitrata u-stvarnom{3}}vremenu u poljoprivrednim slivovima,ACS senzori(2025). DOI: 10.1021/acssensors.5c02620
Omogućilo Američko kemijsko društvo
