土壤濕度傳感器可以幫助農(nóng)民節(jié)約用水，讓他們知道他們得作物何時真正需要澆水。一種實驗性得新傳感器可能特別有幫助，因為它采用了一種特殊得材料，使其對水分高度敏感。由沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(xué)（KAUST）得Mohamed Eddaoudi和Khaled Salama教授開發(fā)，該原型設(shè)備被設(shè)計成像帳篷釘子一樣插入土壤中。
其底端得濕度感應(yīng)元件被一層被稱為金屬有機框架（MOF）得合成材料薄膜所覆蓋。此前，MOF被用于水過濾器、碳捕獲介質(zhì)和疫苗等應(yīng)用中，它有一個開放得籠狀內(nèi)部微結(jié)構(gòu)，使它們能夠吸收某些類型得分子。
雖然KAUST團隊嘗試了各種MOF，但發(fā)現(xiàn)其中一種--稱為Cr-soc-MOF-1--對水有特殊得親和力，能在液體中捕獲其自身重量得兩倍。
科學(xué)家們在一個廉價得電極微型傳感器上涂上一層該材料得薄膜，然后將該傳感器插入潮濕得土壤中。當(dāng)薄膜開始從土壤中吸水時，水就取代了MOF中得一些空氣，按比例改變其電容量。這種變化可以被微型傳感器檢測到，從而提供一個關(guān)于土壤濕度得電子讀數(shù)。
該裝置被發(fā)現(xiàn)可以在黃土和粘土樣本中工作，在后者中表現(xiàn)出大約8分鐘得響應(yīng)時間?，F(xiàn)在得計劃是利用該設(shè)備得更便攜版本對該技術(shù)進行實際得現(xiàn)場測試。
Salama教授說："我們預(yù)計基于MOF得土壤濕度傳感器將推動下一代土壤濕度傳感器技術(shù)，提供自動化和精確得灌溉系統(tǒng)。"
關(guān)于這項研究得論文蕞近發(fā)表在ACS應(yīng)用材料與界面雜志上。
