эксклюзив
В поле все должно быть устойчиво: и удобрения, и пестициды, и системы мониторинга
Изобретением биоразлагаемых датчиков занимается международная компания во главе с британскими исследователи из Университета Глазго, их поддерживают коллеги из Канады, Финляндии, Польши и Швейцарии.
Проект «Зеленая электроника» направлен на создание устройств для отслеживания состояния сельхозкультур, которые можно компостировать в конце срока их службы. В течение трех лет, начиная с этого, 2022 года, партнеры по проекту будут работать вместе над новым типом экологически чистой модульной сенсорной системы. Стоимость проекта — 1,8 млн фунтов стерлингов, цель — сократить растущую проблему электронных отходов.
Прогрессивные устройства будут состоять из двух частей: накладки (работает на солнечной энергии), которую можно наносить на поверхность листьев сельскохозяйственных культур для измерения основных показателей их роста, и электронного модуля для передачи по беспроводной связи информации, собранной наклейкой, на центральный компьютер.
Команда стремится сделать патч полностью биоразлагаемым и способным питать почву, как только он достигнет конца периода полезности. Для этого они исследуют потенциально пригодные, дешевые и доступные, компостируемые материалы для производства электронных компонентов: рисовая шелуха, волокнистых белков, шерсть, биоразлагаемые полимеры, такие как крахмал или целлюлоза, в сочетании с проводящими металлическими наночастицами, изготовленными из меди и цинка.
Ученые также исследуют, как эти компостируемые компоненты будут питаться от аналогичных биоразлагаемых органических фотоэлектрических материалов для поддержки задач пластыря по мониторингу pH, температуры и прочее с энергией, хранящейся в биоразлагаемом суперконденсаторе. Суперконденсаторы представляют собой устойчивую нетоксичную альтернативу обычным батареям.
Команда создаст электронный модуль, оснащенный технологией беспроводной связи. Ключевым приоритетом конструкции модуля является то, что он будет многоразовым и ремонтопригодным, что поможет свести к минимуму количество отходов.
Координатором проекта является профессор Равиндер Дахия из Инженерной школы имени Джеймса Ватта Университета Глазго.
Профессор Дахия сказал: «Интернет вещей обладает огромным потенциалом, чтобы произвести революцию во всех аспектах человеческой деятельности, от домашней жизни до глобальной промышленности. Использование возможностей интернета вещей особенно привлекательно в сельском хозяйстве, где проблемы выращивания сельскохозяйственных культур по мере того, как мы адаптируемся к непредсказуемым последствиям изменения климата, потребуют тщательного мониторинга полей и быстрого реагирования.
Однако распространение цифровых устройств, лежащих в основе Интернета вещей, также приводит к массовому увеличению цифровых отходов. До 80% наших электронных устройств в настоящее время становятся отходами. Поскольку потенциально опасные материалы в компонентах, таких как батареи и печатные платы, разлагаются, они создают опасность для окружающей среды и здоровья людей и животных, которая может сохраняться десятилетиями.
Что мы собираемся сделать в этом проекте, так это создать оборудование, которое с самого начала спроектировано, чтобы быть одноразовым и не только безотходным, но и полезным. На самом деле отходы от наших датчиков помогут выращивать будущие урожаи растений, за которыми они когда-то следили. Это амбициозное проект, объединяющий ведущих экспертов в области разработки датчиков и материалов со всей Европы и Северной Америки. Я уверен, что мы сможем создать прототипы, способные внести реальные изменения и приблизить нас к безотходному миру».
Фото: Дмитрий Лукьянов.