• صفحہ_سر_بی جی

میڈیسن یونیورسٹی آف وسکونسن میڈیسن کے انجینئروں نے کم لاگت والے مٹی کے سینسر تیار کیے ہیں

Shuohao Cai، مٹی سائنس میں ڈاکٹریٹ کے طالب علم، ایک ملٹی فنکشن سینسر اسٹیکر کے ساتھ ایک سینسر راڈ لگاتے ہیں جو یونیورسٹی آف وسکونسن-میڈیسن ہینکوک ایگریکلچرل ریسرچ اسٹیشن میں مٹی میں مختلف گہرائیوں میں پیمائش کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
میڈیسن — یونیورسٹی آف وسکونسن-میڈیسن کے انجینئرز نے کم لاگت والے سینسر تیار کیے ہیں جو عام وسکونسن مٹی کی اقسام میں نائٹریٹ کی مسلسل، حقیقی وقت کی نگرانی فراہم کر سکتے ہیں۔ یہ پرنٹ شدہ الیکٹرو کیمیکل سینسر کسانوں کو غذائی اجزاء کے انتظام کے بارے میں مزید باخبر فیصلے کرنے اور معاشی فوائد کا احساس کرنے میں مدد کر سکتے ہیں۔
ہارورڈ یونیورسٹی کے اسسٹنٹ پروفیسر جوزف اینڈریوز نے کہا، "ہمارے سینسر کسانوں کو ان کی مٹی کی غذائیت کی حیثیت اور ان کے پودوں کے لیے دستیاب نائٹریٹ کی مقدار کے بارے میں بہتر طور پر سمجھ سکتے ہیں، جس سے انھیں یہ فیصلہ کرنے میں مدد مل سکتی ہے کہ انھیں درحقیقت کتنی کھاد کی ضرورت ہے۔" اس مطالعہ کی قیادت وسکونسن-میڈیسن یونیورسٹی میں مکینیکل انجینئرنگ کے سکول نے کی۔ "اگر وہ کھاد کی مقدار کو کم کر سکتے ہیں جو وہ خریدتے ہیں، تو بڑے فارموں کے لیے لاگت کی بچت اہم ہو سکتی ہے۔"
نائٹریٹ فصل کی نشوونما کے لیے ایک ضروری غذائیت ہیں، لیکن اضافی نائٹریٹ مٹی سے نکل کر زمینی پانی میں داخل ہو سکتے ہیں۔ اس قسم کی آلودگی ان لوگوں کے لیے نقصان دہ ہے جو کنویں کا آلودہ پانی پیتے ہیں اور ماحول کے لیے نقصان دہ ہے۔ محققین کے نئے سینسر کو ایک زرعی تحقیقی آلے کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ نائٹریٹ لیچنگ کی نگرانی کی جا سکے اور اس کے نقصان دہ اثرات کو کم کرنے کے لیے بہترین طریقوں کو تیار کرنے میں مدد کی جا سکے۔
مٹی نائٹریٹ کی نگرانی کے موجودہ طریقے محنت طلب، مہنگے ہیں، اور حقیقی وقت کا ڈیٹا فراہم نہیں کرتے ہیں۔ یہی وجہ ہے کہ طباعت شدہ الیکٹرانکس کے ماہر اینڈریوز اور ان کی ٹیم نے ایک بہتر، کم مہنگا حل تیار کیا۔
اس پروجیکٹ میں، محققین نے ایک پوٹینٹیومیٹرک سینسر بنانے کے لیے ایک انکجیٹ پرنٹنگ کے عمل کا استعمال کیا، ایک قسم کا پتلی فلم الیکٹرو کیمیکل سینسر۔ Potentiometric سینسر اکثر مائع محلول میں نائٹریٹ کی درست پیمائش کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ تاہم، یہ سینسر عام طور پر مٹی کے ماحول میں استعمال کے لیے موزوں نہیں ہیں کیونکہ مٹی کے بڑے ذرات سینسر کو کھرچ سکتے ہیں اور درست پیمائش کو روک سکتے ہیں۔
اینڈریوز نے کہا کہ "بنیادی چیلنج جس کو ہم حل کرنے کی کوشش کر رہے تھے وہ یہ تھا کہ ان الیکٹرو کیمیکل سینسر کو سخت مٹی کے حالات میں مناسب طریقے سے کام کرنے اور نائٹریٹ آئنوں کا درست پتہ لگانے کا راستہ تلاش کرنا تھا۔"
ٹیم کا حل سینسر پر پولی وینیلائیڈین فلورائیڈ کی ایک تہہ رکھنا تھا۔ اینڈریوز کے مطابق اس مواد کی دو اہم خصوصیات ہیں۔ سب سے پہلے، اس میں بہت چھوٹے سوراخ ہیں، جس کا سائز تقریباً 400 نینو میٹر ہے، جو مٹی کے ذرات کو روکتے ہوئے نائٹریٹ آئنوں کو گزرنے دیتے ہیں۔ دوم، یہ ہائیڈرو فیلک ہے، یعنی یہ پانی کو اپنی طرف کھینچتا ہے اور اسے سپنج کی طرح جذب کرتا ہے۔
"لہذا کوئی بھی نائٹریٹ سے بھرپور پانی ترجیحی طور پر ہمارے سینسرز میں داخل ہو جائے گا، جو واقعی اہم ہے کیونکہ مٹی بھی ایک سپنج کی طرح ہے اور اگر آپ کو پانی جذب کرنے کی وہی صلاحیت حاصل نہ ہو تو آپ سینسر میں نمی داخل ہونے کی جنگ ہار جائیں گے۔ مٹی کی صلاحیت،" اینڈریوز نے کہا۔ "Polyvinylidene fluoride تہہ کی یہ خصوصیات ہمیں نائٹریٹ سے بھرپور پانی نکالنے، اسے سینسر کی سطح پر پہنچانے اور نائٹریٹ کا درست پتہ لگانے کی اجازت دیتی ہیں۔"
محققین نے اپنی پیشرفت کو مارچ 2024 میں ایڈوانسڈ میٹریل ٹیکنالوجی جریدے میں شائع ہونے والے مقالے میں تفصیل سے بتایا۔
ٹیم نے اپنے سینسر کو وسکونسن سے منسلک دو مختلف قسم کی مٹی پر آزمایا — ریتیلی مٹی، جو ریاست کے شمالی وسطی حصوں میں عام ہے، اور سلٹی لومز، جو جنوب مغربی وسکونسن میں عام ہیں — اور پتہ چلا کہ سینسر نے درست نتائج پیدا کیے ہیں۔
محققین اب اپنے نائٹریٹ سینسر کو ایک ملٹی فنکشنل سینسر سسٹم میں ضم کر رہے ہیں جسے وہ "سینسر اسٹیکر" کہتے ہیں، جس میں چپکنے والی پشت پناہی کا استعمال کرتے ہوئے پلاسٹک کی لچکدار سطح پر تین مختلف قسم کے سینسر لگائے جاتے ہیں۔ اسٹیکرز میں نمی اور درجہ حرارت کے سینسر بھی ہوتے ہیں۔
محققین ایک پوسٹ کے ساتھ کئی حسی اسٹیکرز منسلک کریں گے، انہیں مختلف اونچائیوں پر رکھیں گے، اور پھر پوسٹ کو مٹی میں دفن کریں گے۔ اس سیٹ اپ نے انہیں مٹی کی مختلف گہرائیوں میں پیمائش کرنے کی اجازت دی۔
اینڈریوز نے کہا، "مختلف گہرائیوں میں نائٹریٹ، نمی اور درجہ حرارت کی پیمائش کرکے، اب ہم نائٹریٹ کے رسنے کے عمل کی مقدار درست کر سکتے ہیں اور یہ سمجھ سکتے ہیں کہ نائٹریٹ مٹی میں کیسے منتقل ہوتا ہے، جو پہلے ممکن نہیں تھا۔"
2024 کے موسم گرما میں، محققین سینسر کو مزید جانچنے کے لیے ہینکوک زرعی ریسرچ سٹیشن اور وسکونسن میڈیسن یونیورسٹی کے آرلنگٹن زرعی ریسرچ سٹیشن پر مٹی میں 30 سینسر راڈ لگانے کا ارادہ رکھتے ہیں۔

https://www.alibaba.com/product-detail/Online-Monitoring-Lora-Lorawan-Wireless-Rs485_1600753991447.html?spm=a2747.product_manager.0.0.27ec71d2xQltyq


پوسٹ ٹائم: جولائی 09-2024