Aquacultuur levert momenteel meer dan de helft van de visproductie in de wereld, en heeft de afgelopen tien jaar winst gemaakt
Door de waterkwaliteit te bewaken, kunnen viskwekershandelen wanneer schadelijke niveaus van verontreiniging worden gedetecteerd. De meeste commerciële sensoren bewaken echter slechts één ding tegelijk: het niveau van zuurgraad of zuurstof en elke indicator op afzonderlijke apparaten die de boer handmatig moet controleren. Multifunctionele alternatieven zijn omvangrijk, duur en vereisen een ervaren operator.
Stappen om een drijvende multidimensionale te creërengeïntegreerde schakeling: a) MD-IC is ingekapseld met een bioveiligheidspolymeer, b) met een asymmetrische basis, om te kunnen zwemmen, maar om op de juiste weg omhoog te blijven en c) met een zonnecel bovenaan en watersensoren onderaan.
Elektronische apparaten maken die presterenmeerdere taken tegelijkertijd, is een moeilijke taak, en vaak is er een compromis tussen kwaliteit en kwantiteit van functies. Elektrotechnisch ingenieur Mohammed Hussein en zijn team hebben een kleine, zelfaangedreven sensor ontwikkeld die vele waterkwaliteitskenmerken bewaakt en gegevens via Bluetooth verzendt.
Onderzoekers hebben deze multi-sensorische gebouwdsysteem met behulp van een multidimensionaal geïntegreerd circuit (MD-IC). De kubus is ontworpen om te zwemmen met sensoren voor pH, temperatuur, zoutgehalte en ammoniak aan de andere kant. De schaal is gewogen om zijn veiligheid te garanderen, zelfs bij blootstelling aan vissen. Andere externe oppervlakken zijn sensoren die luchtvervuiling controleren, zonnecellen om een batterij hermetisch afgesloten in een kubus op te laden, en een antenne voor het verzenden van gegevens via Bluetooth naar een mobiele telefoon.
Integratie van verschillende functies op éénDe computerchip is complex en duur. Maar we combineerden verschillende stukken tot een kubus, zodat elk vlak een ander doel diende. De aangesloten chips fungeren dan als één apparaat. We wilden iets kleins en lichts creëren. De boer kan het apparaat eenvoudig in het water laten vallen en het draait in de juiste positie. Het MD-IC-concept is uniek omdat het de deur opent naar IoT-toepassingen op individuele apparaten. En water is altijd een intrigerend medium voor elektronica.
Nazek El-Atab, een van de auteurs van het apparaat.
Het voorkomen van onnodige vissterfte iseen belangrijke stap op weg naar voedselzekerheid. Saudi-Arabië investeert $ 3,5 miljard in aquacultuur zodat het in 2030 600.000 ton zeevruchten per jaar kan produceren. Het team hoopt dat hun sensoren dit doel zullen ondersteunen, maar gelooft ook dat kleine kubussen een grote toekomst kunnen hebben buiten de visserij. Ze kunnen bijvoorbeeld via pijpleidingen worden verzonden om gegevens over oliekwaliteit te verzamelen. Onderzoekers werken aan het verbeteren van de zelfkoelingstechnologie van het apparaat om oververhitting te voorkomen, en de volgende stap is om het in het veld te testen.