„Tatuaje” din grafen pentru plante ar putea forma rețele neuronale

Cercetătorii de la Universitatea din Texas din Austin au creat senzori din grafen care acționează ca „tatuaje” pentru frunzele plantelor, oferind citiri de umiditate în timp real. Acești senzori, fabricați dintr-un canal de grafen și electrozi de aur, pot măsura nivelul de hidratare al unei frunze prin trimiterea unui impuls electric și măsurarea modificărilor conductanței grafenului. Tehnologia are ca scop crearea unui nou tip de sistem de monitorizare a plantelor prin integrarea acestor senzori în rețele neuronale care pot calcula pe plantele însele.

Senzorii de grafen funcționează ca tranzistoare cu trei terminale, frunza acționând ca izolator dielectric. Conductanța senzorilor se modifică în funcție de umiditatea din interiorul frunzei, permițând citiri de hidratare în timp real, fără procesare externă. Materialul grafen este aproape transparent, permițând să nu blocheze lumina și să nu perturbe fotosinteza și se poate întinde și strânge pe măsură ce frunza crește. Cercetătorii au demonstrat, de asemenea, capacitatea senzorului de a acționa ca o sinapsă artificială, care își poate ajusta conductanța și funcționa ca memorie pe termen scurt.

Echipa de cercetare prevede un viitor în care acești senzori sunt integrați într-o rețea care monitorizează pădurile și terenurile agricole. Această rețea ar combina senzorii montați pe frunze cu alții din sol și seva copacilor pentru a monitoriza condițiile de secetă și riscurile de incendiu în timp real. Cercetătorii au antrenat un perceptron cu un singur strat pentru a clasifica hidratarea frunzelor pe baza citirilor senzorilor, demonstrând potențialul ca acești senzori să fie utilizați în sisteme avansate de monitorizare a plantelor.