Listni senzor za merjenje porabe vode v rastlinah

Raziskovalci iz Univerze v Iowi so razvili povsem nove senzorje za merjenje dejanske porabe vode, novost tovrstnih senzorjev je to, da jih je možno pritrditi direktno na liste rastlin. Osnovni gradnik novodobnih, nizkocenovnih senzorjev je novodoben material grafen, ki ga glede na njegovo vsestransko uporabnost imenujemo material prihodnosti. Novodobni senzorji niso le poceni in natančni, ampak so tudi zelo enostavni za uporabo.

Uporabo teh novodobnih senzorjev se bodo (oz. se že) veselili žlahtnitelji, saj bodo s temi senzorji bolje razumeli merjene rezultate porabe vode rastlin. Na tak način bodo lažje žlahtnili rastline z učinkovitejšo porabo vode, ki bodo bolj prilagojene trenutnim in prihodnjim vremenskim razmeram spreminjajočega se podnebja.

Raziskovalci so obstoječi senzor poimenovali zelo praktično – rastlinski tatoo, kar izredno dobro ponazarja njegovo uporabo. Senzorji so sestavljeni iz izredno majhnih in tankih zapletenih grafenskih vzorcev, ki se jih izdeluje s postopkom moldiranja ali s 3D-tiskanjem. Na tak način je možno izdelati grafenske vzorce debeline dvajsetine premera povprečnega lasu. Ravno majhnost teh grafenskih vzorcev pa povečuje občutljivost senzorjev. Kljub temu, da govorimo o zelo majhnih senzorjih, pa je strošek izdelave teh novodobnih senzorjev izredno majhen in predstavlja samo 1 cent.

Senzorji, ki se jih uporablja na rastlinah, so izdelani iz grafenskega oksida, to je sodoben material, ki je izredno občutljiv na vodno paro, ki pa je tista, ki spremeni prevodnost materiala in jo je mogoče količinsko določiti, na tak način se natančno izmeri pretok (sproščanje vode) iz lista.

Nadaljevanje študije je podprlo ameriško ministrstvo za kmetijstvo s 472.363 $, kar bo raziskovalcem v naslednjih treh letih omogočalo več terenskih testiranj novodobnega merjenja izhlapevanja in porabe vode iz listov koruze. Projekt bo vodil izr. Prof. Michael Castellano in Prof. William T. Frankenberger, sodelovali pa bosta tudi dve podjetji, in sicer: Dong in Schnable.

Fakulteta skupaj z raziskovalci so tudi že zaprosili za patent, ker jim bo omogočilo komercializacijo tehnologije, ki jo bodo peljali preko podjetja EnGeniousAg, ki je tudi soustanovitelj podjetja Dong, Schnable, Castellano in James Schnable.

Pri dosedanji uporabi so raziskovalci raziskovali tudi morebiten vpliv nameščenih senzorjev na rast in razvoj rastline, ki ne vplivajo na rast in razvoj rastline, kljub temu da zelo natančno merijo pretok vode po rastlini in njeno porabo med samo rastjo rastline. Tovrstni senzorji lahko v zelo bližnji prihodnosti (2-3leta) odprejo popolnoma novo pot za široko paleto različnih aplikacij, vključno z razvojem novih senzorjev za biomedicinsko diagnostiko, spremljanjem okolja in testiranje rastlin na pojav bolezni in škodljivcev ter odzivnost na uporabo uporabljenih različnih sredstev za varstvo rastlin.

 

Vir: KIIK

LP, Blaž