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アイオワ州立大学の植物科学者として、 パトリックシュナブルは低コストで働いています、 植物に取り付けることができるグラフェンベースのセンサー。この技術は、2種類のトウモロコシが根から水を移動するのにかかる時間を測定します。 下の葉に、 そして上葉に。収集された情報は、研究者や農家に新しいタイプのデータを提供します。
「このようなツールを使用すると、 水をより効率的に利用できる植物の育種を始めることができます。 」と彼は言います。 "それは楽しい。以前はこれができませんでした。何かを測定できたら、 私たちはそれを理解し始めることができます。」
植物センサーのタトゥーと呼ばれる、 技術は梁東によって開発されました、 アイオワ州の電気およびコンピューター工学の准教授、 これらの水の測定を可能にするため。 Seval Oren、 電気工学およびコンピューター工学の博士課程の学生、 また、センサー製造技術の開発にも貢献しました。シュナブル、 ハリル・セイランと一緒に、 市民の教授、 工事、 および環境工学、 センサーのアプリケーションのテストを支援しました。
研究者のための刺激的な技術
2004年に最初に発見され、 グラフェンは、わずか1原子の厚さのカーボンのハニカムシートから作られています。その特性は強力で安定しているため、研究者を刺激します。 薄い、 ほぼ完全に透明、 非常に軽い、 そして電気と熱の驚くべき導体。
「私たちは、より安価で高性能なセンサーを作ろうとしています。 」ドンは言います。
それをするために、 チームは、テープ上に複雑なグラフェンパターンを製造するプロセスを開発しました。最初のステップ、 ドンは説明します、 ポリマーブロックの表面にインデントされたパターンを作成しています。 成形プロセスまたは3Dプリントのいずれかを使用します。エンジニアは、液体グラフェン溶液をブロックに適用します。 インデントされたパターンを埋めます。彼らはテープを使用して余分なグラフェンを取り除き、次に別のテープを取り、グラフェンパターンを引き離します。 テープ上にセンサーを作成します。
このプロセスでは、幅が500万分の1メートルという小さな正確なパターンを生成できます。パターンをとても小さくして、 ドンは言う、 センサーの感度を上げます。
「この製造プロセスは簡単です。これらのセンサーを製造するには、テープを使用するだけです。費用はセントです、 」と彼は言います。
蒸散の追跡
植物研究では、 センサーは酸化グラフェンで作られています、 水蒸気に非常に敏感な材料。 「水蒸気の存在は、材料の導電率を変化させます。 葉からの蒸散を正確に測定するために定量化することができます、 」とドンは説明します。
ラボおよびパイロットフィールド実験でのテストに成功し、 3年間、 472ドル、 USDAの農業および食品研究イニシアチブからの363の助成金は、トウモロコシ植物における水輸送のより多くのフィールドテストをサポートします。マイケル・カステラーノ、 アイオワ州の農学准教授、 とウィリアムT.フランケンベルガー、 土壌学教授、 プロジェクトを主導します。ドンとシュナブルは共同研究者としての役割を果たす。
市場に出る
アイオワ州立大学研究財団は、センサー技術に関する特許を申請しました。
また、このテクノロジーをEnGeniousAgに商品化するオプションも付与されています。 エームズ、 アイオワ、 起動。それはドンによって設立されました、 シュナブル、 カステラーノ、 とジェームズシュナブル、 ネブラスカ大学リンカーン校の農学および園芸学の助教授、 会社の設立のきっかけとなった別のアイオワ州立センサープロジェクトの協力者。
「植物用のウェアラブル電子センサーの概念はまったく新しいものです。 」とドンは言います。 「これまでにテストしたテープベースのセンサーの最もエキサイティングなアプリケーションは、植物センサーです。植物センサーは非常に小さいので、植物からの蒸散を検出できます。 しかし、それらは植物の成長や作物の生産には影響しません。」
センサーができるのはそれだけではありません。
また、他のさまざまなアプリケーションに新しい扉を開くこともできます。 生物医学診断用のセンサーを含む、 建物の構造的完全性をチェックするため、 そして環境を監視するため。いくつかの変更の後、 センサーは、作物の病気や農薬のテストに使用できます。
もっと詳しく知る
•• リャンドン
515 / 294-0388
[email protected]
•• パトリック・シュナブル
515 / 294-0975
[email protected]
•• EnGeniousAg
[email protected]
engeniousag.com
