沙特阿拉伯的科学家开发出一种新型太阳能传感器,该设备可以帮助水产养殖部门监测一系列的水质参数。
养殖户可以通过密切关注水质来及时应对有害污染。养殖户通常需要手动检查监测设备,大多数商用传感器每次只能监测单个设备上的单项指标,如水中的酸度或含氧量。而多功能替代设备通常体积巨大,价格昂贵,同时还需要专业操作员。
想要制造出能够同时完成多项任务的电子设备是一项挑战,而且往往需要在功能的数量与质量之间作出权衡。然而,阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的电气工程师穆罕默德·侯赛因(Muhammad Hussain)和他的团队发明了一种小型自供电传感器,可以检测出多种水质特征,并且可以通过蓝牙设备传输数据。
穆罕默德研究团队使用多维集成电路(MD-IC)构建出这个多感官系统。
纳泽克·埃尔阿塔布(Nazek El-Atab)不久前发表了一篇关于该设备的论文,她解释道:“ 要在一个计算机芯片上集成不同的功能是非常复杂的,而且非常昂贵。但是我们将几个芯片组合成立方体,这样立方体的每一面都会发挥不同的作用。”这些组合在一起的芯片将作为一个统一的设备投入使用。
该立方体可漂浮在水面上,其中浸入水中的一面装有监测pH值、温度、盐度和氨浓度的传感器。朝下一面的外壳经过加重,以确保即使在鱼群干扰的情况下,该面仍然能保持浸入水中的状态。纳泽克说:“我们希望能够设计出小巧轻便的设备,养殖户只需将设备扔入水中,它便能自动调整位置并开始工作。”
除此之外,立方体的其他外表面装有监测空气污染的传感器、为立方体密封电池充电的太阳能电池,以及将数据通过蓝牙传输到手机时所需的天线。侯赛因解释道:“多维集成电路的概念是独一无二的,它为具有物联网应用程序的单个设备创造了运用机会。”他还补充道:“水与电子产品总是会产生有趣的化学反应。”
实现食品安全的关键一步就是要避免不必要的鱼类死亡。纳泽克说:“沙特阿拉伯在水产养殖方面投资了35亿美元,预计到2030年,每年将生产60万吨海产品。”
研究团队希望他们发明的传感器能够帮助实现这一目标,同时他们也相信这些小小的立方体将会在养殖场大展拳脚。“这些立方体也可以在石油管道中使用,用于收集油质的相关数据,”她补充道。
为了防止设备在使用过程中过热,研究人员正在改进其自我冷却技术,之后将进行现场测试。
来自沙特阿拉伯最大的女子大学——诺拉公主大学(Princess Noura University)的暑期实习生也为这项研究提供了很大的帮助。侯赛因表示:“这项研究同样也显示出,阿卜杜拉国王科技大学为了与英国大学合作而做出的种种努力。”
编译:王子薇
审校:邹磊磊
新闻来源:TheFishSite网