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乙烯感測器可以幫助監測植物健康

2020/04/20 @國際

摘要

美國麻省理工學院研究團隊針對乙烯含量的變動進行監測器材的研發,開發可裝置在單壁碳奈米管內的乙烯含量變化感測器;實驗素材採用康乃馨與桔梗花,觀察開花時以及花瓣顏色褪色時的乙烯產量波動。

乙烯感測器可以幫助監測植物健康

  為了控制開花與結果的成熟狀態,植物會釋放出氣態賀爾蒙—乙烯,而環境因素,如乾旱、鹽分和病原體,也會導致賀爾蒙水平有所波動。由於乙烯在植物的健康中扮演重要角色,因此農業界對監測乙烯很感興趣。盡早發現釋放出乙烯的變化可使農民採取防護措施,以恢復植物的健康並減少作物損失,因此,實時監測乙烯的釋放可以為農民提供有關植物發育和健康的重要資訊。然而,現有的感測器具有局限性,使得它在該領域中顯得不切實際。因此,麻省理工學院的研究員開發出一種可靈敏地檢測乙烯含量變化的感測器,其發表於ACS Central Science期刊中。【延伸閱讀】人性化界面與小型農業感測器之應用
  新型感測器置放於一塊含有一個單壁碳奈米管(SWCNT)的玻璃中,其被夾在金電極之間。研究員將含有鈀的催化混合物放在SWCNT的頂部,因此,鈀催化劑將乙烯氣體轉化為乙醛,此反應稱Wacker氧化法。在此反應中,鈀催化劑改變了其氧化態以及與SWCNT的相互作用,從而改變了它們的導電率。透過這種反應方式,研究人員可隨時監測乙烯的變化。研究員將康乃馨或桔梗花放在裝有新型感測器的容器內,並觀察到花朵盛開和褪色時乙烯產量的波動。該設備具有高靈敏度,其可以檢測容器內十億分之一的氣體濃度,因此對於監測田間的植物具有應用潛力。

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