Nous avons créé un capteur de qualité de l'eau sous la forme d'un petit cube de capteur flottant

L'aquaculture fournit actuellement plus de la moitié de la production mondiale de poisson et a généré des bénéfices au cours des dix dernières années.

la pisciculture mondiale a quadrupléfois et s’élevait à plus de 230 milliards de dollars par an. Cependant, la pollution provenant des activités industrielles s’infiltre dans les étangs commerciaux et détruit des millions de dollars de poissons. Par exemple, les engrais agricoles augmentent la quantité de nutriments dans l’eau, ce qui entraîne une prolifération d’algues. En se décomposant, les algues consomment de l'oxygène, provoquant l'étouffement du poisson.

En surveillant la qualité de l'eau, les pisciculteurs peuventagir lorsque des niveaux nocifs de contamination sont détectés. Cependant, la plupart des capteurs commerciaux surveillent une seule chose à la fois - le niveau d'acidité ou d'oxygène et chaque indicateur sur des appareils individuels que l'agriculteur doit vérifier manuellement. Les alternatives multifonctionnelles sont encombrantes, coûteuses et nécessitent un opérateur expérimenté.

Étapes pour créer un multidimensionnel flottantcircuit intégré: a) le MD-IC est encapsulé avec un polymère de biosécurité, b) avec une base asymétrique, pour lui permettre de nager, mais de rester sur la bonne voie et c) avec une cellule solaire en haut et des capteurs d'eau en bas.

Créer des appareils électroniques performantsplusieurs tâches en même temps, est une tâche difficile et il y a souvent un compromis entre la qualité et la quantité de fonctions. L'ingénieur électricien Mohammed Hussein et son équipe ont créé un petit capteur autonome qui surveille de nombreuses caractéristiques de qualité de l'eau et transmet des données via Bluetooth.

Les chercheurs ont construit ce multisensorielsystème utilisant un circuit intégré multidimensionnel (MD-IC). Le cube est conçu pour nager avec des capteurs de pH, de température, de salinité et d'ammoniac à la baisse. La coquille est pesée pour assurer sa sécurité même lorsqu'elle est exposée au poisson. D'autres surfaces externes comprennent des capteurs qui surveillent la pollution de l'air, des cellules solaires pour charger une batterie scellée hermétiquement dans un cube et une antenne pour transmettre des données via Bluetooth à un téléphone mobile.

Intégration de diverses fonctions sur un seulLa puce informatique est complexe et coûteuse. Mais nous avons combiné plusieurs pièces dans un cube afin que chaque face remplisse un objectif différent. Les puces connectées agissent alors comme un seul appareil. Nous voulions créer quelque chose de petit et de léger. L'agriculteur peut simplement laisser tomber l'appareil dans l'eau et il tournera dans la bonne position. Le concept MD-IC est unique car il ouvre la porte à des applications IoT pour appareils individuels. Et l’eau est toujours un support fascinant pour l’électronique.

Nazek El-Atab, l'un des auteurs du dispositif.

Prévenir la mort inutile des poissons estune étape importante vers la sécurité alimentaire. L'Arabie saoudite investira 3,5 milliards de dollars dans l'aquaculture afin qu'elle puisse produire d'ici 2030 600 000 tonnes de fruits de mer par an. L'équipe espère que leurs capteurs soutiendront cet objectif, mais estime également que les petits cubes peuvent avoir un grand avenir en dehors des pêcheries. Par exemple, ils peuvent être envoyés via des pipelines pour collecter des données sur la qualité du pétrole. Les chercheurs travaillent à améliorer la technologie d'auto-refroidissement de l'appareil pour l'empêcher de surchauffer, et la prochaine étape consistera à le tester sur le terrain.