باحثون يطورون نظام استشعار ذكي لمراقبة النباتات بلا بطاريات

نجح فريق بحثي من الأمريكية في ابتكار نظام استشعار ذكي يتيح مراقبة نمو النباتات والكشف المبكر عن مؤشرات تعرضها للإجهاد، دون الحاجة إلى بطاريات، إذ يعتمد على الطاقة المتولدة طبيعيًا من رطوبة النبات.

وأوضحت دراسة نُشرت في دورية إيه سي إس للمواد التطبيقية أن النظام يُثبت مباشرة على النبات، ويجمع البيانات ويرسلها لاسلكيًا إلى الهواتف الذكية أو أجهزة الحاسوب، مستفيدًا من الطاقة الناتجة عن رطوبة النبات.

وأظهرت التجارب التي أُجريت على نباتات الفلفل في ظروف بيئية متعددة كفاءة النظام في رصد التغيرات المرتبطة بالإجهاد المائي وارتفاع الملوحة بدقة، كما أتاح للباحثين متابعة حركة المياه داخل النبات بصورة أكثر تفصيلًا.

آلية عمل النظام ومكوناته

يعتمد النظام على الطاقة المتولدة من عملية النتح، التي يفقد خلالها النبات بخار الماء عبر أوراقه، حيث تجمع دائرة إلكترونية مصغرة هذه الطاقة لتشغيل النظام ومعالجة البيانات وإرسالها لاسلكيًا إلى التطبيقات الذكية.

ويتكون الابتكار من عنصرين رئيسين؛ ملصق ذكي فائق الرقة يُثبت على أوراق النبات لقياس درجات الحرارة والرطوبة، وشريط مرن مستوحى من فن الكيريغامي الياباني يلتف حول الساق لمراقبة نموها والتغيرات التي تطرأ على قطرها.

وفي السياق ذاته، يرى الباحثون أن النظام الجديد يمهد الطريق لتطوير تقنيات زراعية ذكية تسهم في تحسين مراقبة المحاصيل، وترشيد استهلاك المياه، وتقليل الاعتماد على البطاريات التقليدية.