इस ड्रोन में एक छोटी प्रयोगशाला है जो कठिन पहुंच वाले जलमार्गों में नाइट्रेट सांद्रता को मापने के लिए डिज़ाइन की गई है। श्रेय: नाथन जेरेड
क्या होगा यदि, पानी या मिट्टी का नमूना प्रयोगशाला में ले जाने के बजाय, आप प्रयोगशाला में नमूना ले जा सकें? शोधकर्ताओं की एक टीम यही रिपोर्ट कर रही हैएसीएस सेंसरएक नए नाइट्रेट के साथ {{0}निगरानी "प्रयोगशाला{{1}पर{{2}एक{3}ड्रोन" प्रणाली के साथ की गई। ड्रोन खड़ी खाइयों या दलदली निचली भूमि जैसे कठिन पहुंच वाले क्षेत्रों में आसान, वास्तविक समय में पानी का नमूना लेने और विश्लेषण करने की अनुमति देता है।
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प्रौद्योगिकी किसानों को उनके उर्वरक उपयोग को अनुकूलित करने और अतिरिक्त नाइट्रेट अपवाह से जलमार्ग प्रदूषण को रोकने में मदद कर सकती है।
नाइट्रेट निगरानी क्यों महत्वपूर्ण है
नाइट्रोजन युक्त उर्वरक आधुनिक कृषि का एक महत्वपूर्ण घटक है, लेकिन इसका अधिकांश भाग जल निकासी प्रणालियों द्वारा खेतों से दूर ले जाया जाता है।
इस बचे हुए नाइट्रोजन का एक बड़ा हिस्सा नाइट्रेट में बदल जाता है, जो जलमार्गों में शैवाल के खिलने और कम ऑक्सीजन "मृत क्षेत्र" या पीने के पानी को दूषित कर सकता है। हालाँकि, नाइट्रेट सांद्रता की निगरानी करना हमेशा आसान नहीं होता है क्योंकि अधिकांश कृषि अपवाह सुदूर खेत में या कीचड़ भरी खाइयों में होता है, और नमूनों को प्रसंस्करण के लिए प्रयोगशाला में भेजा जाना चाहिए। इसलिए, शोधकर्ता दूरस्थ नियंत्रित उपकरणों के साथ ऐसा करने के तरीके विकसित कर रहे हैं।
लैब{{0}ऑन{{1}ए{{2}ड्रोन कैसे काम करता है
जोनाथन क्लॉसन और उनके सहकर्मी पोषक तत्व प्रदूषण की निगरानी के लिए एक ऐसी प्रयोगशाला बनाना चाहते थे जो मौजूदा विकल्पों की तुलना में कम महंगी और अधिक कुशल हो।
शोधकर्ताओं ने नाइट्रेट सांद्रता को जल्दी और आसानी से मापने के लिए एक कस्टम पंप, कम लागत वाले इलेक्ट्रोकेमिकल नाइट्रेट सेंसर और एक पोटेंशियोमेट्रिक उपकरण डिजाइन किया है। फिर उन्होंने उपकरण को व्यावसायिक रूप से उपलब्ध ड्रोन पर लगाया। ड्रोन के नीचे एक लंबी ट्यूब ने पानी को मिनी प्रयोगशाला में खींच लिया, जहां लगभग सात मिनट में मध्य हवा में इसका विश्लेषण किया गया।
ड्रोन ने बाद में पढ़ने और विश्लेषण के लिए सभी परिणामों को ऑनबोर्ड मेमोरी कार्ड में सहेजा, और यह लैंडिंग से पहले कई नमूनों को संसाधित करने में सक्षम था।
प्रदर्शन और भविष्य के अनुप्रयोग
परीक्षणों में, शोधकर्ताओं के सेंसर सिस्टम ने 2.5 भाग प्रति मिलियन (पीपीएम) तक नाइट्रेट सांद्रता का पता लगाया और एक सामान्य प्रयोगशाला आधारित इलेक्ट्रोकेमिकल नाइट्रेट डिटेक्शन सिस्टम के रूप में 95% सटीक था।
आयोवा में एक कृषि स्थल पर एक जल निकासी खाई में, प्रयोगशाला में {{1}ए - ड्रोन ने 5.39 पीपीएम की औसत नाइट्रेट सांद्रता पाई, जो क्षेत्र में किए गए पिछले मापों के अनुरूप है और अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी द्वारा पीने के पानी के लिए निर्धारित 10-पीपीएम अधिकतम स्तर से नीचे है।
टीम बताती है कि इसकी नई प्रणाली नाइट्रेट प्रदूषण की निगरानी को पहले की तुलना में आसान बनाती है और कृषि में ड्रोन अनुप्रयोगों पर भविष्य की प्रयोगशाला के लिए आधार प्रस्तुत करती है, जैसे कि जलमार्गों में बैक्टीरिया या कीटनाशक संदूषण की निगरानी करना।
लेखकों ने इस काम से संबंधित एक अमेरिकी पेटेंट दायर किया है।
अधिक जानकारी:प्रयोगशाला-पर{{1}ए-ड्रोन: वास्तविक-कृषि जलसंभरों में नाइट्रेट का समय विद्युत रासायनिक सेंसिंग,एसीएस सेंसर(2025)। डीओआई: 10.1021/acssensors.5c02620
अमेरिकन केमिकल सोसायटी द्वारा प्रदान किया गया
