نجح فريق من جامعة تافتس الأمريكية في تطوير نظام استشعار ذكي يمكنه مراقبة نمو النباتات واكتشاف علامات الإجهاد مبكرًا دون الحاجة إلى بطاريات، حيث يعتمد هذا النظام على الطاقة الناتجة من رطوبة النبات نفسه.
الدراسة التي نُشرت في دورية “إيه سي إس” للمواد التطبيقية توضح أن النظام يُثبت مباشرة على النبات، ويجمع البيانات ويرسلها لاسلكيًا إلى الهواتف الذكية أو أجهزة الحاسوب، مستفيدًا من الطاقة الناتجة عن رطوبة النبات.
التجارب التي أُجريت على نباتات الفلفل في بيئات مختلفة أظهرت كفاءة النظام في رصد التغيرات المرتبطة بالإجهاد المائي وارتفاع الملوحة بدقة، كما أتاح للباحثين متابعة حركة المياه داخل النبات بشكل أكثر تفصيلًا.
آلية عمل النظام ومكوناته
النظام يعتمد على الطاقة الناتجة من عملية النتح، حيث يفقد النبات بخار الماء عبر أوراقه، وتقوم دائرة إلكترونية صغيرة بجمع هذه الطاقة لتشغيل النظام ومعالجة البيانات وإرسالها لاسلكيًا إلى التطبيقات الذكية.
الابتكار يتكون من عنصرين رئيسيين؛ ملصق ذكي رقيق يُثبت على أوراق النبات لقياس درجات الحرارة والرطوبة، وشريط مرن مستوحى من فن الكيريغامي الياباني يلتف حول الساق لمراقبة نموها والتغيرات في قطرها.
الباحثون يرون أن النظام الجديد يمهد الطريق لتطوير تقنيات زراعية ذكية تسهم في تحسين مراقبة المحاصيل وترشيد استهلاك المياه وتقليل الاعتماد على البطاريات التقليدية.