image_182

植物に必要なものは水です。しかし、大規模農業をするに当たっては大量の淡水が必要になるのですが、難しいのは農業の節水です。特に乾燥地帯では問題になるのですが、サウジアラビアの大学は電子センサーで必要な水を把握できる装置を開発しています。

次世代の土壌水分センサーを開発しているのはサウジアラビアのキング アブドラ科学技術大学 (KAUST)の研究者です。要するに植物に必要な量の水分を人間の感覚ではなく機械的に把握できるようにするというデバイスになります。

High-tech soil sensor designed to help farmers conserve precious water
https://newatlas.com/science/mof-soil-moisture-sensor/

開発しているのは有機金属フレームワーク (MOF)という合成素材で作られた膜がある装置えです。これは水分感知素材として浄水器、炭素捕捉媒体、ワクチンなどで使用されていたものを応用しておりCr-soc-MOF-1 と呼ばれる特に 1 つの MOF が水に対して特別な親和性を持ち液体中で自重の2倍を捕捉することがわかりました。

その上で科学者は安価な電極マイクロセンサーをコーティングしセンサーを湿った土壌に挿入し試験しました。フィルムは土壌から水を引き込み始めるとその水がMOF 内の空気の一部を置換、比例して電気容量が変化していくといいます。変化はマイクロセンサーによって検出することで最終的に土壌の水分レベルを電子的に読み取ることができるようになるとのこと。

装置は現在ローム質と粘土質の両方の土壌サンプルで機能することがわかり粘土質の土壌では約8分で結果が示されたといいます。計画ではデバイスを持ち運びなバージョンを作り必要な時に挿して使えるような製品とテストを実施していきたいとしています。

「MOF ベースの土壌水分センサーにより自動化された正確な灌漑システムを提供することを期待しています」と教授は述べています。