Các khuôn silicon được chế tạo, sử dụng để sản xuất các vi kim siêu mỏng trong canh tác bền vững
Tuy nhiên, việc canh tác chính xác thường dựa vào các cảm biến trên đất hoặc máy bay không người lái được trang bị các camera đặc biệt, nhưng khó nắm bắt những thay đổi trong cây đủ sớm để can thiệp. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc đo lường điện trở sinh học (dòng điện đi qua các mô hữu cơ như thế nào) có thể tiết lộ thông tin về sinh lý thực vật, từ hàm lượng nitơ và nước của nó đến sự hiện diện của nấm bệnh hoặc kim loại. Tuy nhiên, thực vật có lớp bên ngoài dày ngăn chặn các tín hiệu điện và cảm biến điện trở sinh học phải xuyên qua bề mặt mà không ảnh hưởng đến các đặc tính mà chúng muốn đo. Sản xuất các dụng cụ đủ nhỏ và mỏng để thực hiện công việc này vẫn là điều khó khăn.
Trước thực tiễn trên, các nhà khoa học đã đưa ra một phương pháp hiệu quả để tạo khuôn silicone có thể sử dụng để sản xuất các vi kim siêu mỏng. Những chiếc kim mỏng manh này có thể được giải phóng nguyên vẹn bằng cách ngâm khuôn trong trichloromethane. Sự trương nở làm cho khuôn nở ra một chút, do đó nhẹ nhàng đẩy cấu trúc bị mắc kẹt ra ngoài. Các khuôn có thể tái sử dụng cho phép sản xuất hàng loạt vi kim, mang lại hiệu quả về chi phí trong các loại polyme thân thiện với thực vật khác nhau. Khi thử nghiệm vi kim trên lá của cây Arabidopsis thaliana, lỗ thủng được bịt kín trong vòng bốn ngày và cây không bị hại.
Các nhà khoa học cho biết, trong các thử nghiệm được thực hiện, các phép đo trở kháng có liên quan mật thiết đến lượng ánh sáng mà cây tiếp xúc và độ mất nước của cây. Dữ liệu điện trở sinh học này có thể được sử dụng cùng với công nghệ bóng râm và hệ thống tưới tiêu đáp ứng nhu cầu thực tế của cây trồng, do đó tránh được tình trạng tưới quá mức. Nghiên cứu còn cho thấy mối quan hệ này gần như giống hệt nhau ở các cây trồng khác, ví dụ cây chà là và lúa mạch. Điều này mở ra tiềm năng của phương pháp tiếp cận và khả năng ứng dụng của nó trên các loại cây khác nhau.
Trong thời gian tới, các nhà khoa học sẽ nghiên cứu những yếu tố môi trường khác ảnh hưởng đến trở kháng của thực vật và cách chúng ta có thể sử dụng các phép đo điện hóa để định lượng nồng độ hormone trong các loài thực vật khác nhau. Dữ liệu chi tiết như vậy có thể cung cấp cho việc canh tác chính xác được tinh chỉnh nhiều hơn trong tương lai.
Thanh Trúc (theo Phys.org)