Mae'r drôn hwn yn cario labordy bach sydd wedi'i gynllunio i fesur crynodiadau nitrad mewn-i-ddyfrffyrdd anodd eu cyrraedd. Credyd: Nathan Jared
Beth os, yn lle mynd â sampl dŵr neu bridd i'r labordy, y gallech chi fynd â'r labordy i'r sampl? Dyna beth mae tîm o ymchwilwyr yn adrodd ynddoSynwyryddion ACSgwneud gyda nitrad newydd-monitro "lab-ar-system-drone". Mae'r drôn yn caniatáu ar gyfer samplu a dadansoddi dŵr amser real, hawdd mewn-i-ymgyrraedd{-ardaloedd megis ffosydd serth neu iseldiroedd corsiog.
Tanysgrifiwch i'n cylchlythyr i gael y diweddariadau newyddion technegol sci- diweddaraf.
Gallai'r dechnoleg helpu ffermwyr i wneud y defnydd gorau o wrtaith ac atal llygredd dyfrffyrdd rhag gormodedd o ddŵr ffo nitrad.
Pam mae monitro nitrad yn bwysig
Mae gwrtaith sy'n cynnwys nitrogen yn elfen bwysig o amaethyddiaeth fodern, ond mae'r rhan fwyaf ohono'n cael ei gludo i ffwrdd o'r caeau gan systemau draenio dŵr.
Mae cyfran dda o'r nitrogen hwn sydd dros ben yn cael ei droi'n nitrad, a all achosi blymau algaidd a "pharthau marw" ocsigen isel mewn dyfrffyrdd neu halogi dŵr yfed. Fodd bynnag, nid yw monitro crynodiadau nitrad bob amser yn hawdd oherwydd bod llawer o'r dŵr ffo amaethyddol ar dir fferm anghysbell neu mewn ffosydd lleidiog, a rhaid anfon samplau i labordy i'w prosesu. Felly, mae ymchwilwyr yn datblygu ffyrdd o wneud hyn gyda-dyfeisiau a reolir o bell.
Sut mae'r labordy ar drone yn gweithio
Roedd Jonathan Claussen a'i gydweithwyr eisiau gwneud un labordy o'r fath ar-drôn ar gyfer monitro llygredd maetholion a oedd yn llai costus ac yn fwy effeithlon na'r opsiynau presennol.
Dyluniodd yr ymchwilwyr bwmp pwrpasol, synwyryddion nitrad electrocemegol cost isel, a dyfais potensiometrig i fesur crynodiadau nitrad yn gyflym ac yn hawdd. Yna fe wnaethon nhw osod yr offer ar ddrôn oedd ar gael yn fasnachol. Tynnodd tiwb hir o dan y drôn ddŵr i'r-labordy bach, lle cafodd ei ddadansoddi ar ganol yr aer mewn tua saith munud.
Arbedodd y drôn yr holl ganlyniadau i gerdyn cof ar y bwrdd i'w ddarllen allan a'i ddadansoddi'n ddiweddarach, ac roedd yn gallu prosesu samplau lluosog cyn glanio.
Perfformiad a chymwysiadau yn y dyfodol
Mewn profion, canfu system synhwyrydd yr ymchwilwyr grynodiadau nitrad i lawr i 2.5 rhan y filiwn (ppm) ac roedd 95% mor gywir â system synhwyro nitrad electrocemegol yn seiliedig ar labordy.
Mewn ffos ddraenio ar safle amaethyddol yn Iowa, canfu’r labordy ar- drone grynodiadau nitrad cyfartalog o 5.39 ppm, sy’n gyson â mesuriadau blaenorol a wnaed yn yr ardal ac yn is na’r lefel uchaf o 10-ppm ar gyfer dŵr yfed a osodwyd gan Asiantaeth Diogelu’r Amgylchedd yr Unol Daleithiau.
Mae'r tîm yn esbonio bod ei system newydd yn gwneud monitro ar gyfer llygredd nitrad yn haws nag o'r blaen ac yn cyflwyno'r sail ar gyfer labordy yn y dyfodol ar gymwysiadau drone mewn amaethyddiaeth, megis monitro bacteria neu halogiad plaladdwyr mewn dyfrffyrdd.
Mae'r awduron wedi ffeilio patent yr Unol Daleithiau yn ymwneud â'r gwaith hwn.
Mwy o wybodaeth:Lab-ar-a-Drone:-Synhwyro Nitrad Electrocemegol Amser Go Iawn mewn Trothwyon Amaethyddol,Synwyryddion ACS(2025). DOI: 10.1021/acssensors.5c02620
Darperir gan Gymdeithas Cemegol America
