מעדיסאָן אוניווערסיטעט פון וויסקאָנסין-מעדיסאָן אינזשענירן האָבן דעוועלאָפּעד ביליקע באָדן סענסאָרן

שואָהאַאָ קאַי, אַ דאָקטאָראַנט אין באָדן וויסנשאַפֿט, לייגט אַ סענסאָר שטאַנג מיט אַ מולטיפונקציאָנעלן סענסאָר סטיקער וואָס דערמעגלעכט מעסטונגען אין פֿאַרשידענע טיפֿענישן אין דער באָדן ביי דער אוניווערסיטעט פֿון וויסקאָנסין-מעדיסאַן הענקאָק אַגריקולטוראַל פֿאָרשונג סטאַנציע.
מעדיסאָן — אינזשענירן פון דער אוניווערסיטעט פון וויסקאָנסין-מעדיסאָן האָבן אַנטוויקלט ביליקע סענסאָרן וואָס קענען צושטעלן קאָנטינויִערלעכע, רעאַל-צייט מאָניטאָרינג פון נייטרייט אין געוויינטלעכע וויסקאָנסין באָדן טיפּן. די געדרוקטע עלעקטראָכעמישע סענסאָרן קענען העלפֿן פאַרמערס מאַכן מער אינפאָרמירטע נוטריאַנט פאַרוואַלטונג דיסיזשאַנז און פאַרשטיין עקאָנאָמישע בענעפיץ.
"אונדזערע סענסארן קענען געבן פארמערס א בעסער פארשטאנד פון דעם נוטרישאנעלן סטאטוס פון זייער באדן און די צאל נייטרייט וואס איז פאראן פאר זייערע פלאנצן, און דאס העלפט זיי באשליסן מער גענוי וויפיל פערטילייזער זיי דארפן טאקע," האט געזאגט יוסף ענדרוז, אסיסטענט פראפעסאר אין הארווארד אוניווערסיטעט. די שטודיע איז געפירט געווארן דורך דער שולע פון מעכאנישע אינזשעניריע אין דער אוניווערסיטעט פון וויסקאנסין-מעדיסאן. "אויב זיי קענען רעדוצירן די צאל פערטילייזער וואס זיי קויפן, קענען די קאסטן שפארן זיין באדייטנד פאר גרעסערע פארמס."
נייטראַטן זענען אַ וויכטיקער נוטריאַנט פֿאַר גערעטעניש וווּקס, אָבער וידעפדיק נייטראַטן קענען אויסשפּרינגען פֿון דער ערד און אַרײַנגיין אין גרונטוואַסער. די סאָרט קאַנטאַמאַניישאַן איז שעדלעך פֿאַר מענטשן וואָס טרינקען קאַנטאַמאַנייטאַד ברונעם וואַסער און איז שעדלעך פֿאַר דער סביבה. די פֿאָרשערס נײַער סענסאָר קען אויך ווערן גענוצט ווי אַ לאַנדווירטשאַפטלעכער פֿאָרשונג געצייַג צו מאָניטאָרירן נייטראַט אויסשפּרינגען און העלפֿן אַנטוויקלען בעסטע פּראַקטיקעס פֿאַר פֿאַרמינדערן אירע שעדלעכע ווירקונגען.
היינטיקע מעטאָדן פֿאַר מאָניטאָרירן באָדן נייטרייט זענען אַרבעטס-אינטענסיוו, טייַער, און געבן נישט קיין רעאַל-צייט דאַטן. דעריבער האָבן געדרוקטע עלעקטראָניק עקספּערט ענדרוס און זיין מאַנשאַפֿט זיך גענומען צו שאַפֿן אַ בעסערע, ביליקערע לייזונג.
אין דעם פּראָיעקט, האָבן די פֿאָרשער גענוצט אַן אינקדזשעט דרוק פּראָצעס צו שאַפֿן אַ פּאָטענציאָמעטרישן סענסאָר, אַ טיפּ דין-פֿילם עלעקטראָכעמישער סענסאָר. פּאָטענציאָמעטרישע סענסאָרן ווערן אָפֿט גענוצט צו גענוי מעסטן נייטרייט אין פֿליסיקע לייזונגען. אָבער, די סענסאָרן זענען בכלל נישט פּאַסיק פֿאַר נוצן אין באָדן סביבות ווייַל גרויסע באָדן פּאַרטיקלען קענען קראַצן די סענסאָרן און פאַרמייַדן גענויע מעסטונגען.
"די הויפּט אַרויסרופן וואָס מיר האָבן פּרובירט צו סאָלווען איז געווען צו געפֿינען אַ וועג צו באַקומען די עלעקטראָכעמישע סענסאָרן צו אַרבעטן ריכטיק אין שווערע באָדן באדינגונגען און אַקיעראַטלי דעטעקטירן נייטרייט יאָנען," האָט ענדרוס געזאָגט.
די מאַנשאַפֿט'ס לייזונג איז געווען צו לייגן אַ שיכט פּאָליווינילידען פלאָריד אויף דעם סענסאָר. לויט ענדרוס, האָט דאָס מאַטעריאַל צוויי הויפּט כאַראַקטעריסטיקס. ערשטנס, האָט עס זייער קליינע פּאָרן, בערך 400 נאַנאָמעטער אין גרייס, וואָס לאָזן ניטראַט יאָנען דורכגיין בשעת זיי בלאָקירן באָדן פּאַרטיקלען. צווייטנס, איז עס הידראָפיליש, דאָס הייסט, עס ציט אָן וואַסער און אַבזאָרבירט עס ווי אַ שוואָם.
"אַזוי יעדע נייטרייט-רייכע וואַסער וועט פּרעפֿערענציעל אַרײַנדרינגען אין אונדזערע סענסאָרן, וואָס איז טאַקע וויכטיק ווײַל באָדן איז אויך ווי אַ שוואָם און איר וועט פֿאַרלירן דעם קאַמף אין טערמינען פֿון פֿײַכטקייט וואָס גייט אַרײַן אין דעם סענסאָר אויב איר קענט נישט באַקומען די זעלבע וואַסער אַבזאָרפּציע. באָדן פּאָטענציאַל," האָט ענדרוס געזאָגט. "די אייגנשאַפֿטן פֿון דער פּאָליווינילידען פֿלואָריד שיכט לאָזן אונדז עקסטראַקטירן נייטרייט-רייך וואַסער, עס ברענגען צו דער סענסאָר ייבערפֿלאַך און גענוי דעטעקטירן נייטרייט."
די פֿאָרשער האָבן דעטאַלירט זייער פּראָגרעס אין אַן אַרטיקל פֿאַרעפֿנטלעכט אין מערץ 2024 אין דער זשורנאַל "אַדוואַנסעד מאַטעריאַלס טעכנאָלאָגיע".
די מאַנשאַפֿט האָט געטעסט זייער סענסאָר אויף צוויי פֿאַרשידענע באָדן טיפּן פֿאַרבונדן מיט וויסקאָנסין - זאַמדיקע באָדן, געוויינטלעך אין צפון-צענטראל טיילן פֿון שטאַט, און זאַלציקע לאָום באָדן, געוויינטלעך אין דרום-מערב וויסקאָנסין - און געפֿונען אַז די סענסאָרן האָבן פּראָדוצירט גענויע רעזולטאַטן.
די פֿאָרשער אינטעגרירן איצט זייער נייטרייט סענסאָר אין אַ מולטיפֿונקציאָנעלן סענסאָר סיסטעם וואָס זיי רופֿן אַ "סענסאָר סטיקער," אין וועלכן דריי פֿאַרשידענע טיפּן סענסאָרן זענען מאָנטירט אויף אַ פֿלעקסיבלער פּלאַסטיק ייבערפֿלאַך מיט אַ קלעפּיקן הינטערגרונט. די סטיקערס אַנטהאַלטן אויך פֿײַכטקייט און טעמפּעראַטור סענסאָרן.
פארשער וועלן צוטשעפּען עטלעכע סענסארישע סטיקערס צו א פּאָסטן, זיי שטעלן אין פארשידענע הייכן, און דערנאך באַגראָבן דעם פּאָסטן אין דער ערד. די סעטאַפּ האָט זיי דערלויבט צו נעמען מעסטונגען אין פארשידענע באָדן טיפענישן.
"דורך מעסטן נייטרייט, פייכטקייט און טעמפּעראַטור אין פֿאַרשידענע טיפֿענישן, קענען מיר איצט קוואַנטיפֿיצירן דעם נייטרייט אויסשפּרייטונג פּראָצעס און פֿאַרשטיין ווי נייטרייט באַוועגט זיך דורך דער באָדן, וואָס איז נישט געווען מעגלעך פריער," האָט ענדרוס געזאָגט.
אין זומער 2024, פלאנירן די פארשער צו שטעלן 30 סענסאר שטאנגען אין באדן ביי דער הענקאָק אַגריקולטוראַל פאָרשונג סטאנציע און דער אַרלינגטאָן אַגריקולטוראַל פאָרשונג סטאנציע ביי דער אוניווערסיטעט פון וויסקאָנסין-מעדיסאָן צו ווייטער טעסטן דעם סענסאָר.