Vytvořili jsme snímač kvality vody ve formě malé plovoucí senzorové kostky

Akvakultura v současnosti dodává více než polovinu světové produkce ryb a za posledních 10 let přináší zisky

světového chovu ryb se zvýšil o čtyřikrát a činily více než 230 miliard dolarů ročně. Znečištění z průmyslových aktivit však proniká do komerčních rybníků a ničí ryby za miliony dolarů. Například zemědělská hnojiva zvyšují množství živin ve vodě, což vede k rozkvětu řas. Jak se řasy rozkládají, spotřebovávají kyslík a ryby se udusí.

Sledováním kvality vody mohou chovatelé rybjednat, když jsou detekovány škodlivé úrovně kontaminace. Většina komerčních senzorů však monitoruje vždy pouze jednu věc - úroveň kyselosti nebo kyslíku a každý indikátor na jednotlivých zařízeních, který musí zemědělec ručně zkontrolovat. Multifunkční alternativy jsou objemné, drahé a vyžadují zkušeného operátora.

Kroky k vytvoření plovoucího vícerozměrnéhointegrovaný obvod: a) MD-IC je zapouzdřen polymerem biologické bezpečnosti, b) asymetrickou základnou, aby mohl plavat, ale zůstat na správné cestě nahoru ac) solárním článkem nahoře a senzory vody dole.

Vytváření elektronických zařízení, která fungujíněkolik úkolů současně, je obtížný úkol a často existuje kompromis mezi kvalitou a množstvím funkcí. Elektrotechnik Mohammed Hussein a jeho tým vytvořili malý, samostatně napájený senzor, který monitoruje mnoho vlastností vody a přenáší data přes Bluetooth.

Vědci postavili tento multisenzorickýsystém využívající vícerozměrný integrovaný obvod (MD-IC). Kostka je navržena pro plavání se senzory pH, teploty, slanosti a amoniaku na spodní straně. Skořápka je zvážena, aby byla zajištěna její bezpečnost i při vystavení rybám. Mezi další vnější povrchy patří senzory, které monitorují znečištění ovzduší, solární články pro nabíjení baterie uzavřené v krychli a anténa pro přenos dat přes Bluetooth do mobilního telefonu.

Integrace různých funkcí v jednomPočítačový čip je složitý a drahý. Ale spojili jsme několik kusů do kostky, takže každý obličej sloužil jinému účelu. Připojené čipy pak fungují jako jedno zařízení. Chtěli jsme vytvořit něco malého a lehkého. Farmář může jednoduše pustit zařízení do vody a ono se otočí ve správné poloze. Koncept MD-IC je jedinečný, protože otevírá dveře jednotlivým aplikacím IoT zařízení. A voda je pro elektroniku vždy zajímavým médiem.

Nazek El-Atab, jeden z autorů zařízení.

Zabrání se zbytečné smrti rybdůležitý krok k zajištění potravin. Saúdská Arábie investuje do akvakultury 3,5 miliardy dolarů, takže do roku 2030 může produkovat 600 000 tun mořských plodů ročně. Tým doufá, že jejich senzory tento cíl podpoří, ale také věří, že malé kostky mohou mít mimo rybolov velkou budoucnost. Mohou být například zasílány potrubím za účelem shromažďování údajů o kvalitě oleje. Vědci pracují na vylepšení technologie samochlazení zařízení, aby se zabránilo jeho přehřátí, a dalším krokem je vyzkoušení v terénu.