Vi laget en vannkvalitetssensor i form av en liten flytende sensorkube

Akvakultur leverer i dag mer enn halvparten av verdens fiskerier, og i løpet av de siste 10 årene,profitt

av verdens fiskeoppdrett firedoblet seg og utgjorde mer enn 230 milliarder dollar per år.Imidlertid siver forurensning fra industrielle aktiviteter inn i kommersielle dammer og ødeleggerFor eksempel øker landbruksgjødsel mengden næringsstoffer i vannet, noe som resulterer i millioner av dollar verdt av fisk.Når alger brytes ned, bruker de opp oksygen, noe som får fisken til å kveles.

Ved å overvåke vannkvaliteten kan fiskebønderhandle når skadelige nivåer av forurensning oppdages. Imidlertid overvåker de fleste kommersielle sensorer bare en ting om gangen - nivået av surhet eller oksygen, og hver indikator på individuelle enheter som bonden manuelt må sjekke. Multifunksjonelle alternativer er klumpete, dyre og krever en erfaren operatør.

Trinn for å lage en flytende flerdimensjonalintegrert krets: a) MD-IC er innkapslet med en biosikkerhetspolymer, b) med en asymmetrisk base, for å la den svømme, men for å holde seg på riktig vei opp og c) med en solcelle på toppen og vannsensorer i bunnen.

Lage elektroniske enheter som utførerflere oppgaver samtidig, er en vanskelig oppgave, og ofte er det et kompromiss mellom kvalitet og mengde funksjoner. Elektroingeniør Mohammed Hussein og teamet hans har laget en liten, selvdrevet sensor som overvåker mange vannkvalitetsegenskaper og overfører data via Bluetooth.

Forskere har bygget denne multisensoriskesystem ved bruk av en flerdimensjonal integrert krets (MD-IC). Kuben er designet for bading med sensorer for pH, temperatur, saltholdighet og ammoniakk på nedsiden. Skallet veies for å sikre dets sikkerhet, selv når det utsettes for fisk. Andre eksterne overflater inkluderer sensorer som overvåker luftforurensning, solceller for å lade et batteri som er hermetisk forseglet i en kube, og en antenne for overføring av data via Bluetooth til en mobiltelefon.

Integrering av forskjellige funksjoner på en enkelt databrikke er komplisert og dyrt.Men vi har kombinert flere fliser til en kube, slik at hvert ansikt tjener et annet formål.De tilkoblede brikkene fungerer da som en enkelt enhet.Bonden kan ganske enkelt slippe enheten i vannet og den roterer i riktig posisjon.MD-IC-konseptet er unikt fordi det åpner muligheter for individuelle enheter med IoT-applikasjoner.Og vann er alltid et spennende medium for elektronikk

Nazek El-Atab, en av forfatterne av enheten.

Å forhindre unødvendig fiskedød eret viktig skritt mot matsikkerhet. Saudi-Arabia investerer 3,5 milliarder dollar i havbruk slik at det innen 2030 kan produsere 600 000 tonn sjømat per år. Teamet håper at sensorene deres vil støtte dette målet, men tror også at små terninger kan ha en stor fremtid utenom fiskeriene. For eksempel kan de sendes via oljerørledninger for å samle inn data om oljekvalitet. Forskere jobber for å forbedre enhetens selvavkjølende teknologi for å forhindre at den overopphetes, og neste trinn er å teste den i felt.