![\"Sensores](\"https:\/\/i0.wp.com\/geopard.tech\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/Printed-Soil-Sensors-shape-and-instalation.jpg?resize=810%2C455&ssl=1\")
<\/p>\nEngenheiros da Universidade de Wisconsin-Madison criaram sensores acess\u00edveis para monitorar os n\u00edveis de nitrato no solo em tempo real, em tipos de solo comuns em Wisconsin. Esses sensores eletroqu\u00edmicos impressos podem ajudar os agricultores a tomar decis\u00f5es mais inteligentes sobre fertiliza\u00e7\u00e3o, potencialmente economizando dinheiro.<\/p>\n
\u201cNossos sensores podem fornecer aos agricultores uma vis\u00e3o mais clara dos n\u00edveis de nutrientes do solo e da quantidade de nitrato dispon\u00edvel para as planta\u00e7\u00f5es. Essas informa\u00e7\u00f5es permitem que eles tomem decis\u00f5es precisas sobre a quantidade de fertilizante necess\u00e1ria\u201d, afirma Joseph Andrews, professor assistente de engenharia mec\u00e2nica da Universidade de Wisconsin-Madison e pesquisador principal. \u201cReduzir o uso de fertilizantes pode significar uma economia significativa, especialmente para grandes propriedades rurais.\u201d<\/p>\n
O nitrato \u00e9 essencial para o crescimento das culturas, mas em excesso pode infiltrar-se no len\u00e7ol fre\u00e1tico, poluindo a \u00e1gua pot\u00e1vel e prejudicando o meio ambiente. Esses novos sensores tamb\u00e9m podem servir como ferramentas na pesquisa agr\u00edcola, monitorando o escoamento de nitrato e orientando melhores pr\u00e1ticas para reduzir a polui\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
Os m\u00e9todos tradicionais para monitorar o nitrato no solo s\u00e3o demorados, caros e n\u00e3o oferecem resultados imediatos. Para solucionar esse problema, Andrews, especialista em eletr\u00f4nica impressa, e sua equipe desenvolveram esses sensores como uma alternativa mais simples e econ\u00f4mica.<\/p>\n
Para este projeto, os pesquisadores utilizaram um m\u00e9todo de impress\u00e3o a jato de tinta para fabricar sensores potenciom\u00e9tricos, um tipo de sensor de pel\u00edcula fina que utiliza rea\u00e7\u00f5es eletroqu\u00edmicas. Esses sensores s\u00e3o normalmente usados para medir com precis\u00e3o os n\u00edveis de nitrato em solu\u00e7\u00f5es l\u00edquidas. No entanto, eles geralmente n\u00e3o funcionam bem no solo, pois part\u00edculas \u00e1speras do solo podem arranhar os sensores e afetar a precis\u00e3o das leituras.<\/p>\n
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Andrews explica: "Nosso principal objetivo era fazer com que esses sensores eletroqu\u00edmicos funcionassem de forma eficaz em condi\u00e7\u00f5es de solo desafiadoras e detectassem \u00edons de nitrato com precis\u00e3o."\u201c<\/p>\n
Para resolver esse problema, a equipe adicionou uma camada protetora sobre o sensor usando um material chamado fluoreto de polivinilideno. De acordo com Andrews, esse material possui duas qualidades importantes. Primeiro, ele tem poros extremamente pequenos, em torno de 400 nan\u00f4metros, que permitem a passagem de \u00edons nitrato, mas impedem a entrada de part\u00edculas de solo. Segundo, ele \u00e9 hidrof\u00edlico, ou seja, atrai \u00e1gua como uma esponja.<\/p>\n
Andrews afirma: \u201cIsso significa que qualquer \u00e1gua contendo nitratos ser\u00e1 absorvida pelo nosso sensor, o que \u00e9 crucial porque o solo tamb\u00e9m absorve \u00e1gua. Sem isso, seria dif\u00edcil para o sensor obter umidade suficiente, mas como nosso material corresponde \u00e0 capacidade de absor\u00e7\u00e3o de \u00e1gua do solo, ele ajuda a atrair \u00e1gua rica em nitratos para a superf\u00edcie do sensor, permitindo leituras precisas.\u201d<\/p>\n
Os pesquisadores compartilharam seus avan\u00e7os em um artigo publicado em mar\u00e7o de 2024 na revista Advanced Material Technologies.<\/p>\n
![\"Sensores](\"https:\/\/i0.wp.com\/geopard.tech\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/Printed-Soil-Sensors-working-and-testing.jpg?resize=810%2C455&ssl=1\")
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A equipe testou seus sensores em dois tipos de solo encontrados em Wisconsin: solo arenoso, comum na regi\u00e3o centro-norte, e solo franco-limoso, encontrado no sudoeste do estado. Eles descobriram que os sensores forneceram resultados precisos em ambos os tipos de solo.<\/p>\n
Agora, os pesquisadores est\u00e3o adicionando seus sensores de nitrato a um sistema que chamam de "adesivo sensor". Esse sistema combina tr\u00eas sensores diferentes \u2014 para nitratos, umidade e temperatura \u2014 em uma folha de pl\u00e1stico flex\u00edvel com adesivo na parte de tr\u00e1s.<\/p>\n
Eles planejam colocar v\u00e1rios desses adesivos sensores em uma haste em diferentes alturas e, em seguida, enterrar a haste no solo. Essa configura\u00e7\u00e3o permitir\u00e1 que eles me\u00e7am as condi\u00e7\u00f5es em diferentes profundidades do solo.<\/p>\n
Andrews explica: "Ao medir nitrato, umidade e temperatura em v\u00e1rias profundidades do solo, agora podemos rastrear o processo de lixivia\u00e7\u00e3o de nitrato e observar como o nitrato se move pelo solo, algo que n\u00e3o pod\u00edamos fazer antes."\u201c<\/p>\n
No ver\u00e3o de 2024, os pesquisadores continuar\u00e3o testando seus sensores, instalando 30 hastes sensoras no solo nas Esta\u00e7\u00f5es de Pesquisa Agr\u00edcola de Hancock e Arlington da UW\u2013Madison.<\/p>\n
A equipe est\u00e1 trabalhando para patentear essa tecnologia por meio da Wisconsin Alumni Research Foundation.<\/p>\n
Os coautores da UW\u2013Madison incluem Kuan-Yu Chen, Aatresha Biswas, Shuohao Cai e o professor Jingyi Huang, do Departamento de Ci\u00eancia do Solo.<\/p>\n
Esta pesquisa foi financiada pelo Programa Fundamental da Iniciativa de Pesquisa Agr\u00edcola e Alimentar do USDA (projeto n\u00ba WIS04075), pela bolsa Signals in the Soil da Funda\u00e7\u00e3o Nacional de Ci\u00eancia (NSF) n\u00ba 2226568 e pelo Centro de Inova\u00e7\u00e3o em Latic\u00ednios da Universidade de Wisconsin-Madison.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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