Vytvorili sme snímač kvality vody vo forme malej plávajúcej senzorovej kocky

Akvakultúra v súčasnosti dodáva viac ako polovicu svetovej produkcie rýb a za posledných 10 rokov prináša zisky

svetového chovu rýb vzrástol o štyria predstavoval viac ako 230 miliárd dolárov ročne. Znečistenie z priemyselných aktivít však presakuje do komerčných rybníkov a ničí ryby za milióny dolárov. Napríklad poľnohospodárske hnojivá zvyšujú množstvo živín vo vode, čo vedie ku kvitnutiu rias. Keď sa riasy rozkladajú, spotrebúvajú kyslík, čím sa ryby udusia.

Monitorovaním kvality vody môžu chovatelia rýbkonať, keď sa zistia škodlivé úrovne kontaminácie. Väčšina komerčných senzorov však monitoruje naraz len jednu vec - úroveň kyslosti alebo kyslíka a každý ukazovateľ jednotlivých zariadení, ktorý musí poľnohospodár ručne skontrolovať. Multifunkčné alternatívy sú objemné, drahé a vyžadujú skúseného operátora.

Kroky na vytvorenie plávajúceho multidimenzionálnehointegrovaný obvod: a) MD-IC je zapuzdrený do polyméru biologickej bezpečnosti, b) s asymetrickou základňou, aby mohol plávať, ale zostať na správnej ceste hore a c) so solárnymi článkami navrchu a senzormi vody na dne.

Vytváranie elektronických zariadení, ktoré fungujúNiekoľko úloh súčasne, je náročná úloha a často existuje kompromis medzi kvalitou a množstvom funkcií. Elektrotechnik Mohammed Hussein a jeho tím vytvorili malý snímač s vlastným pohonom, ktorý monitoruje mnohé vlastnosti kvality vody a prenáša údaje cez Bluetooth.

Vedci postavili tento multisenzorickýsystém využívajúci viacrozmerný integrovaný obvod (MD-IC). Kocka je určená na plávanie so snímačmi pH, teploty, slanosti a amoniaku na druhej strane. Škrupina sa odváži, aby sa zaistila jej bezpečnosť, aj keď je vystavená rybám. Medzi ďalšie vonkajšie povrchy patria snímače, ktoré monitorujú znečistenie vzduchu, solárne články na nabíjanie batérie hermeticky uzavretej v kocke a anténa na prenos údajov cez Bluetooth do mobilného telefónu.

Integrácia rôznych funkcií v jednomPočítačový čip je zložitý a drahý. Ale spojili sme niekoľko kúskov do kocky, aby každá tvár slúžila na iný účel. Pripojené čipy potom fungujú ako jedno zariadenie. Chceli sme vytvoriť niečo malé a ľahké. Farmár môže jednoducho pustiť zariadenie do vody a otočí sa v správnej polohe. Koncept MD-IC je jedinečný, pretože otvára dvere jednotlivým aplikáciám IoT zariadení. A voda je pre elektroniku vždy zaujímavým médiom.

Nazek El-Atab, jeden z autorov zariadenia.

Zabraňuje sa zbytočnej smrti rýbdôležitý krok k potravinovej bezpečnosti. Saudská Arábia bude investovať 3,5 miliardy dolárov do akvakultúry, aby do roku 2030 mohla vyprodukovať 600 000 ton morských plodov ročne. Tím dúfa, že ich senzory podporia tento cieľ, ale tiež verí, že malé kocky môžu mať mimo rybolovu veľkú budúcnosť. Môžu sa napríklad posielať potrubím, aby zhromažďovali údaje o kvalite oleja. Vedci pracujú na zlepšení technológie chladenia zariadenia, aby sa predišlo jeho prehriatiu. Ďalším krokom bude testovanie v teréne.