Stvorili smo senzor kvalitete vode u obliku male plutajuće kocke senzora

Akvakultura trenutačno opskrbljuje više od polovice svjetske proizvodnje ribe, au posljednjih 10 godina ostvaruje profit

svjetskog uzgoja ribe povećao se za četiriputa i iznosio je više od 230 milijardi dolara godišnje. Međutim, onečišćenje iz industrijskih aktivnosti prodire u komercijalna jezerca i uništava milijune dolara ribe. Na primjer, poljoprivredna gnojiva povećavaju količinu hranjivih tvari u vodi, što dovodi do cvjetanja algi. Dok se alge raspadaju, troše kisik, zbog čega se ribe guše.

Praćenjem kvalitete vode ribari mogudjeluju kada se utvrde štetne razine kontaminacije. Međutim, većina komercijalnih senzora prati samo jednu stvar odjednom - razinu kiselosti ili kisika i svaki pokazatelj na pojedinim uređajima koje poljoprivrednik mora ručno provjeriti. Višenamjenske alternative su glomazne, skupe i zahtijevaju iskusnog operatera.

Koraci za stvaranje plutajuće višedimenzionalne dimenzijeintegrirani krug: a) MD-IC je kapsuliran polimerom za biološku sigurnost, b) asimetričnom bazom kako bi mu se moglo plivati, ali ostati na pravom putu gore i c) sa solarnom ćelijom na vrhu i senzorima za vodu na dnu.

Izrada elektroničkih uređaja koji radenekoliko zadataka istovremeno, težak je zadatak, a često postoji kompromis između kvalitete i količine funkcija. Inženjer elektrotehnike Mohammed Hussein i njegov tim stvorili su mali senzor sa vlastitim pogonom koji nadgleda mnoge karakteristike kvalitete vode i prenosi podatke putem Bluetooth-a.

Istraživači su izgradili ovaj multi-senzorsustav koji koristi višedimenzionalni integrirani krug (MD-IC). Kocka je dizajnirana za plivanje s senzorima za pH, temperaturu, slanost i amonijak s donje strane. Školjka se izvaže kako bi se osigurala njena sigurnost čak i ako je izložena ribama. Ostale vanjske površine uključuju senzore koji prate onečišćenje zraka, solarne ćelije za punjenje baterije hermetički zatvorene u kocki i antenu za prijenos podataka putem Bluetooth-a na mobilni telefon.

Integracija raznih funkcija na jednomRačunalni čip je složen i skup. Ali spojili smo nekoliko dijelova u kocku tako da je svako lice imalo drugu svrhu. Povezani čipovi tada djeluju kao jedan uređaj. Htjeli smo stvoriti nešto malo i lagano. Farmer može jednostavno ispustiti uređaj u vodu i on će se okretati u ispravnom položaju. Koncept MD-IC jedinstven je jer otvara vrata IoT aplikacijama pojedinačnih uređaja. A voda je uvijek intrigantan medij za elektroniku.

Nazek El-Atab, jedan od autora uređaja.

Spriječiti nepotrebnu smrt ribe jevažan korak prema sigurnosti hrane. Saudijska Arabija ulaže u 3,5 milijardi dolara u akvakulturu kako bi do 2030. mogla proizvesti 600.000 tona plodova mora godišnje. Tim se nada da će njihovi senzori podržati ovaj cilj, ali također vjeruje da male kocke mogu imati veliku budućnost izvan ribarstva. Na primjer, mogu se slati cjevovodima radi prikupljanja podataka o kvaliteti nafte. Istraživači rade na poboljšanju tehnologije samo hlađenja uređaja kako bi se spriječilo pregrijavanje, a sljedeći je korak testiranje na terenu.